从像素到世界：自动驾驶视觉感知的坐标变换体系

接着上一篇 如何让自动驾驶汽车“看清”世界？坐标映射与数据融合详解的概述，这一篇详细讲解自动驾驶多目视觉系统设计原理，并给出应用示例。

摘要

在自动驾驶系统中，准确的环境感知是实现路径规划与决策控制的基础。本文系统性地解析图像坐标系、像素坐标系、相机坐标系与世界坐标系的映射关系，深入推导双目相机的视差-深度计算模型，并给出完整的Python代码实现。通过融合理论推导与工程实践，揭示自动驾驶汽车如何通过视觉感知"看清"三维世界。

关键词：自动驾驶、坐标系转换、双目视觉、三维重建、立体匹配

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一、自动驾驶中的核心坐标系系统

1.1 五层坐标系定义

1. 世界坐标系（World Coordinate）
   描述物体在真实三维空间中的绝对位置 (