相機模型是將三維世界中的物體投影到二維相機平面中。常見的相機模型有針孔模型（pinhole model）和全景模型（omni-directional model，即通常稱為魚眼相機的模型）。針孔模型是光學相機模型中最常見的模型，也是最簡單的一種。針孔模型一般使用在ccd相機中，但其他成像也可以使用此模型，比如醫用x光。雖然相機一般都不是理想的針孔模型，但在立體視覺處理中，一般將其抽象為針孔模型，並在相機標定時，加入畸變引數。針孔模型的標定是經典的計算機視覺問題，有著廣泛的研究，網上的資料也必將多，這裡不再贅述。
在歐式空間中，針孔模型由三維世界投影在相機平面中。針孔模型將空間三維點x= (x, y, z)t投影到像平面上。按照影象的習慣，一般從左到右為 $x$ 軸的正方向，從上到下為 $y$ 軸的正方向。故方面起見，對應的世界座標系同影象保持一致。為了方便同空間座標區分，影象座標一般用 $x = (u, v)$表示。
經過遠點與影象垂直的軸稱為principle axis，為相機座標系下的z軸方向。如圖1所示。
圖1. 針孔模型的空間抽象
根據相似三角形原理，可以很容易獲空間點x得其對應關係，即x= (x, y, z)t投影到 $(fx/z, fy/z, f)^t$。所以
$$ (u, v) = (fx/z, fy/z) $$
用齊次座標來表示則有如下轉換關係
$$\begin x \\ y \\ x \\ 1 \end\rightarrow \begin fx \\ fy \\ z \end =\begin f & & & 0 \\ & f & & 0 \\ & & 1 & 0 \end\begin x \\ y \\ x \\ 1 \end$$
其中x表示齊次座標系下的影象點，x表示齊次座標系下的空間點。上面公式可以寫成x= px。
$$ \begin f_ & & c_ \\ & f_ & c_ \\ & & 1 \end $$
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