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自定义坐标系与世界坐标系互换,像素坐标系转换为世界坐标系

时间:2023-05-04 09:37:51 阅读:172828 作者:778

图像处理、立体视觉等方向往往涉及四种坐标系:世界坐标系、摄像机坐标系、图像坐标系和像素坐标系。 例如,如下图所示:

构建世界坐标系只是为了更好地说明摄像机的位置,在双目视觉中通常将世界坐标系的原点定在左侧摄像机或右侧摄像机或者两者的x轴方向的中点上。

1.1世界坐标系和摄影机坐标系

然后,从世界坐标系到摄影机坐标系,都涉及旋转和平移。 其实所有的运动也可以用旋转矩阵和平移矢量来描述。 围绕不同的坐标轴以不同的角度旋转,得到相应的旋转矩阵,如下图所示。

那么,从世界坐标系到摄影机坐标系的变换关系如下:

1.2相机坐标系和图像坐标系

此时,投影点p的单位还是mm,需要进一步变换为像素坐标系,而不是pixel。

1.3图像坐标系、像素坐标系、像素坐标系和图像坐标系都在成像平面上,只是各自的原点和测量单位不同。 图像坐标系的原点是相机光轴与成像平面的交点,通常称为成像平面的中点或principal point。 说明图像坐标系的单位是毫米,是物理单位,而像素坐标系的单位是像素,通常一个像素点是几行几列。 因此,这两个转换如下: 其中dx和dy表示各列和各行分别表示多少mm,即1pixel=dx mm。

通过以上四种坐标系的变换,可以获得点如何从世界坐标系转换为像素坐标系。

其中,摄像机的内参和外参可通过wgdfn标定获得(戳此处查看wgdfn标定的资料)。 从最终的变换关系来看,三维坐标点可以在图像中找到对应的像素点,相反,问题是在图像中的一点在三维中找到对应的点。 因为我不知道等式左边的Zc的值。

虽然三维重建不是我的方向,但深度值的获取是我项目中需要解决的问题之一,这关系到后面的立体视觉知识。

内参和外参介绍

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