相机中各个坐标系的转换关系如像素坐标系到世界坐标系以及相机标定的目的

一、背景

无论是机器人领域、SLAM还是自动驾驶领域，都会涉及相机标定，但是看了很多博客，都是各种坐标系的变换，没有从上层说明进行坐标变换的目的是什么，以及相机标定完成后，是已知像素坐标求世界坐标，还是已知世界坐标求像素坐标。

二、相机标定的目的

给定物体的参考点坐标(x,y,z)和它的像素坐标(u,V)
确定相机内部的几何和光学特性(内部参数) fx、fy、u0、v0等
摄像机在三维世界坐标关系(外部参数) 矩阵R和平移向量P

标定完成后，既可以从像素坐标推导世界坐标，也可以从世界坐标计算像素坐标，具体取决于任务需求。例如：
机械臂抓取：从像素坐标推世界坐标。
渲染或AR：从世界坐标求像素坐标。

三、坐标系间的关系

世界坐标系到相机坐标系是为了外参标定

相机坐标系到图像坐标系是将三维坐标转为二维坐标，用到了相似三角形

图像坐标系到像素坐标系是为了内参标定

参考链接：https://www.cnblogs.com/tangjunjun/p/16240878.html