La visión artificial, la visión estéreo, etc., a menudo implican cuatro sistemas de coordenadas: sistema de coordenadas mundial, sistema de coordenadas de cámara, sistema de coordenadas de imagen y sistema de coordenadas de píxeles.
La vista previa general es la siguiente
1. Sistema de coordenadas mundial y sistema de coordenadas de la cámara
El sistema de coordenadas mundial , también conocido como sistema de coordenadas de medición, es un sistema de coordenadas rectangulares tridimensionales (Xw, Yw, Zw). La posición espacial de la cámara y el objeto a medir se pueden describir en el sistema de coordenadas mundial. La posición del sistema de coordenadas mundial está determinada por sí misma de acuerdo con la situación real.
El sistema de coordenadas de la cámara también es un sistema de coordenadas rectangular tridimensional (xc, yc, zc). El origen del sistema de coordenadas de la cámara es el centro óptico de la lente, los ejes xey son respectivamente paralelos a los dos lados del plano de fase, y el eje z es el eje óptico de la lente, que es perpendicular al plano de la imagen.
La transformación del sistema de coordenadas del mundo al sistema de coordenadas de la cámara es una transformación de cuerpo rígido, es decir, solo se cambia la posición espacial (traslación) y la orientación (rotación) del objeto, pero la forma del objeto no cambia. La matriz de rotación R y el vector de traslación t pueden representar esta transformación.
En coordenadas homogéneas, la matriz de rotación R es una matriz ortogonal, que se puede transformar en un vector de rotación con solo tres variables independientes mediante la transformación de Rodrigues. Por tanto, la transformación del cuerpo rígido se puede representar mediante 6 parámetros (3 vectores de rotación, 3 vectores de traslación), y estos 6 parámetros son los parámetros externos de la cámara. Los parámetros externos de la cámara determinan la transformación del punto espacial del sistema de coordenadas mundial al sistema de coordenadas de la cámara.
Puede expresarse como
2. Sistema de coordenadas de la cámara y sistema de coordenadas de la imagen
Desde el sistema de coordenadas de la cámara hasta el sistema de coordenadas de la imagen, pertenece a la relación de proyección en perspectiva y se convierte de 3D a 2D.
El sistema de coordenadas de la imagen también se denomina sistema de coordenadas planas, y la posición del píxel se expresa en unidades físicas y la unidad es mm. El origen de las coordenadas es la posición de la intersección del eje óptico de la cámara y el sistema de coordenadas de la imagen.
Según el principio del triángulo de similitud
Representado en coordenadas homogéneas como
3. Sistema de coordenadas de imagen y sistema de coordenadas de píxeles
Tanto el sistema de coordenadas de píxeles como el sistema de coordenadas de la imagen están en el plano de la imagen, pero sus orígenes y unidades de medida son diferentes. El origen del sistema de coordenadas de la imagen es la intersección del eje óptico de la cámara y el plano de imagen, que suele ser el punto medio del plano de imagen o llamado punto principal. La unidad del sistema de coordenadas de la imagen es mm, que es una unidad física, mientras que la unidad del sistema de coordenadas de píxeles es el píxel. Por lo general, describimos un píxel como varias filas y varias columnas. Entonces la conversión entre los dos es la siguiente: donde dx y dy indican cuántos mm representan cada columna y cada fila, es decir, 1píxel = dx mm
Combinados de la siguiente manera:
Referencia:
https://blog.csdn.net/lyhbkz/article/details/82254069?biz_id=102&utm_term=%E7%9B%B8%E6%9C%BA%E5%9D%90%E6% A0% 87% E7% B3% BB% E8% BD% AC% E4% B8% 96% E7% 95% 8C% E5% 9D% 90% E6% A0% 87% E7% B3% BB & utm_medium = distribuir.pc_search_result. none-task-blog-2 all sobaiduweb ~ default-0-82254069 & spm = 1018.2118.3001.4187
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