当人用眼睛看事物的时候，会感觉到近处的东西是比远处的东西要大一些的，通俗的说，这就是透视。

         总的来说，透视变换是将3D的世界转换到2D图像上的一种手段，人的视觉系统和摄像头视觉系统也是基于这一工作原理。

         对透视变化的研究，就是要搞明白，为什么我们看到的东西会近处大而远处的小。

一 参考系

为了有效的分析3D世界，下面五种参考系是必要的：

1.        对象参考系（Object）

有时候也叫做本地参考系（Local Coordinate Systems）,可以将其粗鲁的理解为视界中某个物体的以自己为中心的坐标系，其作用范围仅仅在物体本身。比如，当我们在为某个物体建模的时候，我们必须找到一个点，用于将建模用的模块组装起来。

这是一个三维坐标系。

2.        世界参考系（World）

也被称为宇宙坐标系（universe Coordinate Systems），这个坐标系是其他所有坐标系的基础，用于将其他的坐标系联系在一起。

这是一个三维坐标系。

3.        摄像头参考系（Camera）

一般来说，为了简化模型，我们会假设所使用的摄像头为针孔摄像头，而图像平面被认为是在焦点前（相机中心）。摄像头参考系为右手坐标系，并且将Z轴指向图像平面，见下图：

这是一个三维坐标系。

4.        图像参考系（Image Plane）

图像参考系就是在摄像头中的投影面，一般来说，图像参考系的中点就是对应摄像头的焦点的位置，图像平面和摄像头中心的距离为焦距，这个平面会和摄像头的Z轴垂直。这个参考系的

这是一个二维坐标系。

5.        像素参考系（Pixel）

和图像参考系一样，这也是一个二维的坐标系，在像素参考系中的每个点都有和图像参考系中有对应关系。

五个坐标系之间的空间关系：

         这5个参考系之间的转换关系如此下:

上图就是从3D场景转换到2D图像的整个流程。

二 数学介绍

三 世界坐标系到摄像头坐标系

四 摄像头坐标系到图像坐标系

Duanxx的图像处理学习： 透视变换