摄像机的成像原理和坐标转换摄像机的成像过程是将三维世界物体投影到二维平面上的过程，主要涉及世界坐标系、摄像机坐标系、图像坐标系、像素坐标系四个坐标系。
1 .世界坐标系
现实世界坐标系是照相机的位置和现实世界中任意物体的位置(可以看作是以被测量物上的点为参照定义的绝对坐标系)，其坐标值用(x，y，z )表示。
2 .相机坐标系
表示物体相对于相机的位置。 设照相机光轴为原点，照相机光轴方向为z轴，x、y轴分别与图像坐标系的坐标轴平行，其坐标值由[xc、Yc、ZC]表示。
3 .图像坐标系
图像坐标系坐标原点为图像的中心，即主光轴和CCD的交点，x轴和y轴分别与图像平面的两个垂直边平行，在图像坐标系中一般将毫米这样的物理单位作为记述图像中的像素位置的尺度，其坐标值用(x，y )表示。
4 .像素坐标系
的存储形式是MN大小的像素矩阵，因此像素坐标系是以像素为单位的图像坐标系。 坐标的原点为图像平面左上角的顶点，x轴、y轴分别平行于图像坐标系的x轴和y粥，其坐标值用(u，v )表示。
坐标变换
1 .图像坐标系到像素坐标系的转换
像素坐标系的原点为Oo，图像坐标系的原点为O1，x、y轴和u、v轴相互平行。 像素坐标系中的O1的位置为[u0，v0]，各像素在x轴、y轴上的物理尺寸为dx、dy，各像素从图像坐标系向像素坐标系的变换关系如下。
用矩阵表示，如下所示。
2 .相机坐标系到图像坐标系的转换
根据类似关系，f是焦距
用矩阵表示，如下所示。
3 .从世界坐标系到相机坐标系的变换R为33的旋转矩阵，T为31的平移矢量，0为3*1的零矢量
4 .从世界坐标系到像素坐标系的转换：
内参矩阵：
通常为亿像素单位
参数：包括焦距、主点坐标。
外参矩阵：包括旋转矩阵和平移向量。