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Duanxx的图像处理学习: 透视变换(三)

我们常见的坐标系是笛卡尔坐标系,也就是在《Duanxx的图像处理学习:透视变换(一)》中提到的世界坐标系。


         而从观察这的角度来看的话,就是《Duanxx的图像处理学习:透视变换(一)》中提到的摄像头坐标系。


在观察者坐标系(摄像头坐标系)中,我们一般以观察者(或者叫做视点)为观察者坐标系的原点,以观察点到物体的方向为z轴,以向左且与z轴垂直的方向为x轴,与x轴和y轴垂直向上的方向作为y轴,构成观察者坐标系。


因为本文所有的操作都是基于《Duanxx的图像处理学习:图像变换 三维变换及其齐次坐标表示》中的变换原理来的,所以本文只对相关概念提一下,主要的原理可以参考上文。



视向变换

     一般来说,把世界坐标系中的点P(x,y,z)变换为观察坐标系中的点Q(x*,y*,z*)的过程称为“视向变换”。


视向变换是摄像头投影中的第一个操作,主要是把世界坐标系,也就是我们的真实世界的图像信息,转换到摄像头坐标系中,然后才可以再摄像头坐标系中完成投影。



视向平移

         如果说摄像头坐标系和世界坐标系的原点不在一起的话,我们第一步的操作就是做一个平移,把两个坐标系的原点放在一起。


         比如,下面这个坐标系模型中,摄像头坐标系的原点为(x0,y0,z0)




         就可以采用《Duanxx的图像处理学习:图像变换 三维变换及其齐次坐标表示》中的平移变换,将摄像头坐标系先平移到世界坐标系。





视向旋转

         这里仅仅说明一下绕y轴旋转一个角度的例子。




         从《Duanxx的图像处理学习:图像变换 三维变换及其齐次坐标表示》可以很容易知道,这里的变换矩阵为下面的矩阵,其他的可以以此类推。




Duanxx的图像处理学习: 透视变换(三)