图像处理之相机标定

一、为什么要相机标定

相机拍摄的实质就是把已知的三维图像成像为二维图像，这种成像本身是不可逆的，这个过程可以看做是一种函数变换，而我们需要通过二维图像将三维的图像还原出来就需要这种函数的逆变换，这种逆变换就是相机标定。通过相机标定，可以求出实际物体的物坐标（世界坐标）与成像坐标（像素坐标）的关系，继而当我们拥有二维图像坐标的时候就可以结合这种关系将三维图像重建，也可用于测距。盗图一张：

二、如何进行相机标定

简而言之，就是通过标定板让世界坐标与像素坐标进行一一对应，通过各种姿态的调整，找出世界坐标与像素坐标的关系。既然是世界坐标与像素坐标的关系，那就得相机结构固定，这种固定还包括焦距固定、光圈固定等。

相机标定共有四个坐标系：世界坐标系，相机坐标系，图像坐标系，像素坐标系。

世界坐标系：三维，物体实际存在的坐标系，单位为m

相机坐标系：三维，以相机为标准建立坐标系，其Z轴与相机成像的光轴重合，单位为m

图像坐标系：二维，相机成像的界面，其坐标原点为焦点，即相机坐标系与图像坐标系相垂直且相距焦距f，单位为m

像素坐标系：二维，其平面与图像坐标系重合，但其原点是图像坐标系的左上角，单位为个（像素），目的是从第一个像素读取，是相机拍摄后的实际图像

转换共四步：