相机内外参python

1.定义

相机内参数是与相机自身特性相关的参数，比如相机的焦距、像素大小等；

相机外参数是在世界坐标系中的参数，比如相机的位置、旋转方向等。

定义四个坐标系的意义，世界坐标系（参考坐标系）、摄像机坐标系 、 图像物理坐标系和像素坐标系。
(1)世界坐标系就是物体在真实世界中的坐标，比如黑白棋盘格的世界坐标系原点定在第一个棋盘格的顶点，Xw，Yw，Zw互相垂直，Zw方向就是垂直于棋盘格面板的方向。可见世界坐标系是随着物体的大小和位置变化的，单位是长度单位。只要棋盘格的大小决定了，无论板子怎么动，棋盘格角点坐标一般就不再变动(因为是相对于世界坐标系原点的位置不变)，且认为是Zw=0。
(2)相机坐标系以光心为相机坐标系的原点，以平行于图像的x和y方向为Xc轴和Yc轴，Zc轴和光轴平行，Xc，Yc，Zc互相垂直，单位是长度单位。
(3)图像物理坐标系以主光轴和图像平面交点为坐标原点，x和y方向如图所示，单位是长度单位。
(4)图像像素坐标系以图像的顶点为坐标原点，u和v方向平行于x和y方向，单位是以像素计。

2.变换公式

世界坐标系通过外参矩阵转换到相机坐标系

[Xc,Yc,Zc]T表示相机坐标，[Xw,Yw,Zw]^T表示物体所在的世界坐标，R是旋转矩阵(3个自由度)，T是平移矩阵，两者组成3×4矩阵即为相机的外参矩阵。

相机坐标系通过内参矩阵转换到图像像素坐标系

f表示焦距,[Xc,Yc,Zc]^T表示相机坐标.[x,y,1]T表示归一化后的图像物理坐标.

图像物理坐标系通过像素转换矩阵转换到像素坐标系中

dx和dy表示：x方向和y方向的一个像素分别占多少个（可是小数）长度单位。u0，v0表示图像的中心像素坐标和图像原点像素坐标之间相差的横向和纵向像素数。

过程总公式