机器视觉系统有三大坐标系，分别是：1、图像（像素）坐标系，2、摄像机坐标系，3、世界坐标系。
1.图像（像素）坐标系
以图像左上角为原点建立以像素为单位的二维坐标系u-v。像素的横坐标u与纵坐标v分别是在其图像数组中所在的列数与行数。（在OpenCV中对应为x-y)
图像坐标系和像素坐标系对同一副图的描述本质上是相同的。图像坐标系（x-y)的单位是米或毫米，是连续图像坐标或者空间坐标，以图片对角线交点O1（也称为图像的主点）作为基准原点。像素坐标系（u-v)的单位为像素（pixel），是离散图像坐标或像素坐标，原点在图片的左上角O0。
两者间的关系如下图
为了方便使用，可将上式用齐次坐标与矩阵形式表示为：
2.相机坐标系
摄像机坐标系（XC,YC,ZC)摄像机在自己角度上的坐标系，原点在摄像机的光心上，Z轴与摄像机光轴平行，即摄像机镜头的拍摄方向。如下图所示：
其中O点为摄像机的光心，Xc轴Yc轴与成像平面坐标系的x轴y轴平行，Zc轴为光轴，和图像平面垂直。光轴与图像平面的交点为图像主点O1，由点O与Xc，Yc，Zc轴组成的直角坐标系称为摄像机的坐标系OO1为摄像机的焦距。
3.世界坐标系
世界坐标系是为了描述相机的位置而被引入的，世界坐标系（Xw，Yw，Zw）是目标物体位置的参考系，根据运算方便自由设置圆点位置，可以位于机器手底座或者机器手前端执行器上。其主要作用有(1)盛放物体的三维坐标；(2)标定的时候根据原点确定标定物的位置；(3)给定出两个摄像机相对于世界坐标系的位置，从而求出两个或多个相机之间的坐标关系；
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