生長之路往往風(fēng)雨交加，真正的生長之美不在于人生最終的高度，而是生長的過程中，我們內(nèi)心能否保持足夠的沉靜，行動(dòng)能否保持足夠的韌性。

攝像頭在生成一張圖片時(shí)，首先通過外參矩陣將世界坐標(biāo)系中的點(diǎn)映射到攝像頭坐標(biāo)系中。

然后，利用內(nèi)參矩陣將攝像頭坐標(biāo)系中的點(diǎn)映射到相機(jī)坐標(biāo)系中。

接著，應(yīng)用畸變矩陣對(duì)相機(jī)坐標(biāo)系中的點(diǎn)進(jìn)行畸變校正，得到畸變后的點(diǎn)。

最后，根據(jù)畸變后的點(diǎn)在成像平面上的坐標(biāo)，生成最終的圖像。

外參矩陣

外參矩陣：現(xiàn)實(shí)世界點(diǎn)P(世界坐標(biāo))是怎樣經(jīng)過旋轉(zhuǎn)R和平移t，然后落到另一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界點(diǎn)(攝像機(jī)坐標(biāo)系)上。 車載攝像頭的外參矩陣描述了攝像頭在世界坐標(biāo)系中的位置和姿態(tài)，主要包括旋轉(zhuǎn)矩陣-R和平移向量-t，用于將相機(jī)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為世界坐標(biāo)。外參矩陣通常表示為一個(gè)4x4的矩陣，記為，其中?R為3x3的旋轉(zhuǎn)矩陣，?t為3x1的平移向量。外參矩陣的一般形式如下：

其中，rij表示的是旋轉(zhuǎn)矩陣的元素，tx,ty,tz,標(biāo)示的是平移向量的分量。外參矩陣的作用是將相機(jī)坐標(biāo)系（Xc,Yc,Zc）映射到世界坐標(biāo)系（Xw,Yw,Zw）

通過外參矩陣，可以實(shí)現(xiàn)相機(jī)坐標(biāo)到世界坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，為攝像頭在三維空間中的定位和姿態(tài)估計(jì)提供了基礎(chǔ)。

內(nèi)參矩陣 內(nèi)參矩陣：點(diǎn)P在2的基礎(chǔ)上，是如何繼續(xù)經(jīng)過攝像機(jī)的鏡頭、并通過針孔成像透視變換成為像素點(diǎn)（圖像坐標(biāo)系）；

核心作用：通過內(nèi)參矩陣，可以實(shí)現(xiàn)像素坐標(biāo)到相機(jī)坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，為后續(xù)的攝像頭標(biāo)定、三維重建等任務(wù)提供了基礎(chǔ)； 車載攝像頭的內(nèi)參矩陣描述了攝像頭的內(nèi)部特性，主要包括焦距、主點(diǎn)坐標(biāo)等參數(shù)，用于將像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為相機(jī)坐標(biāo)。內(nèi)參矩陣通常表示為一個(gè)3x3的矩陣，記為?K，其一般形式如下：

其中，??fx和fy表示相機(jī)的焦距，cx和cy表示主點(diǎn)的坐標(biāo)，s表示可能的非正交性參數(shù)。內(nèi)參矩陣的作用是將像素坐標(biāo)系（u，v）映射到相機(jī)坐標(biāo)系（X,Y,Z）

畸變矩陣

畸變矩陣：上面那個(gè)像素點(diǎn)并沒有落在理論計(jì)算該落在的位置上，還tm產(chǎn)生了一定的偏移和變形！！！

車載攝像頭的畸變矩陣描述了攝像頭鏡頭造成的畸變，主要包括徑向畸變和切向畸變等參數(shù)。畸變矩陣的作用是對(duì)圖像進(jìn)行畸變校正，使其更符合幾何規(guī)律，提高圖像的準(zhǔn)確性和質(zhì)量。

具體來說，畸變矩陣可以對(duì)圖像中的畸變進(jìn)行校正，包括以下兩種主要畸變：

畸變矩陣的形式一般如下：D=[k1 k2 p1 p2 k3]

其中，k1k2k3為徑向畸變參數(shù)，p1 p2為切向畸變參數(shù)。

徑向畸變（Radial Distortion）：由于鏡頭制造和裝配的不完美性，導(dǎo)致圖像中心和邊緣的像素位置發(fā)生偏差，表現(xiàn)為圖像中心的拉伸或壓縮效應(yīng)，k1k2k3控制了鏡頭的徑向畸變，主要用來描述圖像中心附近的畸變情況，k1k2通常是主要的徑向畸變參數(shù)，K3通常用于更精細(xì)的畸變校正

備注：當(dāng)K1>0表示圖像的中心附近的像素位置被壓縮，造成的凸型畸變；當(dāng)K1<0時(shí)，表示圖像中心附近的像素位置被拉伸，造成的凹型畸變；

切向畸變（Tangential Distortion）：由于鏡頭和圖像平面之間的不平行或者不垂直造成的畸變。切向畸變可以通過畸變矩陣進(jìn)行校正，使圖像中的水平和垂直線更加準(zhǔn)確，用參數(shù)p1 p2表達(dá)；

通過對(duì)圖像進(jìn)行畸變校正，可以提高后續(xù)圖像處理和計(jì)算的準(zhǔn)確性，例如在目標(biāo)檢測(cè)、跟蹤和三維重建等應(yīng)用中，畸變矩陣的作用至關(guān)重要。

審核編輯：黃飛