面陣攝像機的攝像機模型

機器視覺應用中常用的兩種鏡頭：普通鏡頭和遠心鏡頭。
使用普通鏡頭時，世界座標系到影象座標系的投影為透視投影。普通鏡頭與針孔攝像機實現的投影方式相同，因此將攝像機與普通鏡頭的組合成為針孔攝像機模型。
使用遠心鏡頭時，世界座標系到影象座標系的投影為平行投影。因此將攝像機與遠心鏡頭的組合成為遠心攝像機模型。
機器視覺應用中需考慮的影象感測器：線陣影象感測器和麵陣影象感測器。
使用面陣攝像機時，普通鏡頭和遠心鏡頭都比較常用； （選這個）
使用線陣攝像機時，普通鏡頭比較常用。

針孔攝像機模型的透視投影關係

儘管成像平面是位於鏡頭投影中心的後端，但是我們假設它在投影中心前端f

處,這樣使影象座標系和畫素座標系對齊（行座標向右遞增，列座標向下遞增），這種模型可以簡化很多的計算。

（1）首先，點PW是在世界座標系（WCS）中,為了將其投影到成像平面，我們首先要降其轉化到攝像機座標系（CCS），得到PC;
（2）接著，將三維空間點PC投影到成像平面座標系(IPCS)中。
對於針孔攝像機模型：

(uv)=fzc(xcyc)
對於遠心攝像機模型： (uv)=(xcyc)
在投影到成像平面後，鏡頭的畸變導致座標(u,v)T發生了變化，這個變化在不需要三維資訊的情況下，單獨在成像平面上建立模型。對於大多數鏡頭而言，它們的畸變可以近似為徑向畸變。
(u¯v¯)=

21+1−4k(u2+v2)−−−−−−−−−−−−√(uv)
式中，引數k表示了徑向畸變數級。如果k是負值，畸變為桶型畸變，如果k是正值，那畸變為枕形畸變。

畸變矯正：
(uv)=11+k(u¯2+v¯2)(u¯v¯)
（3）最後，將點(u,v)T從成像平面座標系轉化到影象座標系（ICS）中：
(rc)=⎛⎝⎜⎜⎜u¯sy+cyv¯sx+cx⎞⎠⎟⎟⎟
式中，sx和sy是縮放比例因子。對於針孔攝像機模型來講，它們表示影象感測器上水平和垂直方向上相鄰畫素之間的距離。對於遠心攝像機模型來講，它們表示畫素在世界座標系中的尺寸(不考慮徑向畸變）。
點(cx,cy)T是影象的主點。對針孔攝像機模型而言，這個點是投影中心在投影平面上的垂直投影，也就是說影象中的這個點與投影中心的連線與成像平面垂直。同時這個點也是徑向畸變的中心。對於遠心攝像機而言，不存在投影中心，因此，影象中的主點只表示徑向畸變的中心。

注：對u

¯顯示不正常。