相机标定原理

1-1相机标定原理

随着计算机视觉的飞速发展，相机越来越多地运用到工业机器人中，使得机器人具有类似于“人眼”的功能，可以看到实际生产中的环境以及做出相应的判断并且指导手爪做相应的运动。其中，图像信息和三维信息之间的转换显得尤为重要，接下来我们来研究相机的标定原理，并且在下一篇中讲述如何利用matlab来实现相机参数的标定。 

要想弄清楚相机内、外参数的标定，我们首先应该熟悉相机的理想成像原理与实际的成像原理。

在开始前，我们介绍一下工业机器人和相机中用到的四个通用的坐标系：

1）世界坐标系（WCS，World Coordinate System），表示空间点的真实的绝对坐标，在工业机器人中一般选择机器人固定端的基坐标系作为世界坐标系，用表示；

2）相机坐标系（CCS，Camera Coordinate System），其原点在相机镜头光心处，轴为光轴方向，、的方向通过右手定则来确定，常用表示；

3）像素坐标系（PCS，Pixel Coordinate System），通常以成像平面左上角为原点，以第0行和第0列为两坐标轴，该坐标系为二维坐标系，常用表示；

4）图像平面坐标系（IPCS，Image PlaneCoordinate System），该坐标系的原点在光轴与成像平面的交点处,、轴则与像素坐标系中的、轴方向一致，该坐标系用