相機將三維世界中的座標點對映到二維影象平面的過程能夠用乙個幾何模型進行描述。這個模型有很多種，其中最簡單的稱為針孔模型。
在現實生活中，針孔相機是由前方有 乙個小洞（針孔）所構成。現實世界中源於某個物體的光線穿過此洞，會在攝像機的底板或影象平面上形成一幅倒立的影象。略為不便的是針孔相機的影象是倒置的。因此，我們換一種方式，對針孔前方影象平面的虛擬影象加以考慮。當然，從物理層面構造這樣一種攝像機是不可能的但是在數學層面上這與真實的針孔模型是等價的（除了影象是倒置的以外）。
1、世界座標系：$x_,y_,z_$
2、攝像機座標系：$x_,y_,z_$
3、影象座標系：$[u,v] [x,y]$
說明：為了校正成像畸變，用理想影象座標系$[x_,y_]$和真實影象座標系$[x_,y_]$分別描述畸變前後的座標關係
攝像機並非總是位於世界座標系的原點，通常我們可能想要定義乙個任意的世界座標系，這種座標系可能使用於多個攝像機。為此，我們可以使用剛體變換描述世界座標系到攝像機座標系的轉換。實際上，攝像機座標系是未知的，更多的作用是用於數學模型描述。
有些文獻中將影象數位化和中心透視投影合在一起（內引數）寫成如下矩陣形式：
我們把$k$稱為相機的內引數矩陣（camera intrinsics）。通常認為，相機的內參在出廠之後是固定的，不會在使用過程中發生變化。有的相機生產廠商會告訴相機的內參，而有時候需要自己確定相機的內參，也就是所謂的標定。相機的位姿$r,t$又稱為相機的外引數（camera extrinsics）。相比不變的內參， 外參會隨著相機運動發生改變。注意，上式隱含了一次齊次座標到非齊次座標的轉換，外引數矩陣與世界座標相乘後是乙個4維的向量。
參考文獻
視覺slam十四講
計算機視覺模型、學習和推理
中科院自動化所機器視覺教程ppt
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2018-07-11 15:44
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想到學習下相機模型，是因為最近做的事情涉及到求解相機引數 恢復相機位置等。而在這裡開博，主要也是當做學習筆記來用。其中 表示引用和參考。在相機模型中，針孔相機是相對簡單而常用的模型。簡單的說，針孔相機模型就是把相機簡化成小孔成像，如圖1，f標註的距離是焦距。可以想見，這種簡化對於精度要求高的情況或者...
針孔相機模型
相機將三維世界中的座標點對映到二維影象平面的過程能夠用乙個幾何模型進行描述。這個模型有很多種，其中最簡單的稱為針孔模型。在現實生活中，針孔相機是由前方有 乙個小洞 針孔 所構成。現實世界中源於某個物體的光線穿過此洞，會在攝像機的底板或影象平面上形成一幅倒立的影象。略為不便的是針孔相機的影象是倒置的。...
相機針孔模型詳解
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