像素平面坐标系,图像物理坐标系、相机坐标系和世界坐标系

都是什么意思，有什么区别和联系？

像素平面坐标系是指图像中每一个像素点在图像平面中的坐标系，以左上角为原点，向右为X轴正方向，向下为Y轴正方向。图像物理坐标系是指图像中每一个像素点在实际场景中对应的坐标系，通常情况下需要通过相机参数和图像中的标定点等信息推算出来。相机坐标系是相机本身的固定坐标系，以相机光心为原点，向前为Z轴正方向，向右为X轴正方向，向下为Y轴正方向。世界坐标系是指场景中物体的坐标系，以某一个固定的参考点为原点，通常是整个场景的中心点或者地面上的某个点，向上为Z轴正方向，向东为X轴正方向，向南为Y轴正方向。

它们的联系在于它们都与图像矫正和三维重建等领域密切相关，需要相互转化和配合使用，才能完成对场景的建模和测量。而它们的区别在于它们所关注的对象和坐标系不同，需要根据实际需求进行选择和转化。

相关问题

如何将世界坐标系和像素坐标系建立关系

世界坐标系是指物体在三维空间中的坐标系，而像素坐标系是指图像中的像素坐标系。在计算机视觉和机器视觉中，需要将世界坐标系和像素坐标系建立起关系，以便进行图像测量和三维重建等操作。

建立世界坐标系和像素坐标系的关系，需要进行相机标定。相机标定的过程中，需要使用已知的物体点或者标定板的角点，通过相机成像过程将物体点或者标定板的角点在图像中的像素坐标系中找出来，然后通过一些计算方法，得到相机的内参和外参矩阵，从而建立起世界坐标系和像素坐标系之间的关系。

具体来说，通过相机标定可以得到相机的内参矩阵和外参矩阵，其中内参矩阵包括相机的焦距、主点位置和畸变参数，外参矩阵包括相机的旋转和平移矩阵。在计算过程中，可以使用内参矩阵将世界坐标系中的三维点投影到相机坐标系中，然后使用外参矩阵将相机坐标系中的三维点转换到像素坐标系中，从而得到三维点在像素坐标系中的坐标。

建立好世界坐标系和像素坐标系之间的关系后，就可以在图像中进行测量和三维重建等操作，从而实现计算机视觉和机器视觉中的各种应用。

像素坐标系转图像坐标系

首先，需要明确两者的定义：

- 像素坐标系：是一种基于图像像素的坐标系，通常以左上角为原点，向右为 x 轴正方向，向下为 y 轴正方向。
- 图像坐标系：是一种基于图像尺寸的坐标系，通常以左上角为原点，向右为 x 轴正方向，向下为 y 轴正方向，坐标值的范围是从 (0,0) 到 (width-1,height-1)。

将像素坐标系转换为图像坐标系，只需要将像素坐标系的坐标值除以图像的宽度和高度即可。具体地，设像素坐标系中一个点的坐标为 (x,y)，图像的宽度和高度分别为 width 和 height，则该点在图像坐标系中的坐标为：

- x' = x / width
- y' = y / height

注意，这里的除法是浮点数除法，而非整数除法。