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章毓晋 编著 电子工业出版社，2012 第2章 图像采集 2.1 成像和变换 2.2 几何成像模型 2.3 亮度成像模型 2.4 图像分辨率与质量 2.5 像素间联系 2.6 图像坐标变换 2.7 图像仿射变换 第2章 图像处理基础教程 第2页 2.1 成像和变换 (1) 几何学：要解决从图像中的什么地方可找到场 景中目标的投影位置(x , y ) (2) 光度学：要解决图像中的目标有多“亮”，以 及这个亮度与目标的光学性质和成像系统的关 系，这确定了在(x , y )处的灰度f (1) 空间采样：要将空间位置(x , y )离散化或数字 化，即使像素位置具有整数空间坐标 (2) 灰度量化：要将灰度值f 离散化或数字化，即使 像素灰度值为整数数值 第2章 图像处理基础教程 第3页 2.2 几何成像模型 2.2.1 投影成像几何 2.2.2 基本几何成像模型 2.2.3 一般几何成像模型 2.2.4 通用几何成像模型 第2章 图像处理基础教程 第4页 2.2.1 投影成像几何 投影过程可用投影变换（也称为成像变换或几 何透视变换）描述 投影成像涉及在不同坐标系统之间的转换 (1) 世界坐标系统 (2) 摄像机坐标系统 (3) 像平面坐标系统 (4) 计算机图像坐标系统 摄像机模型：侧重前三个坐标系统 第2章 图像处理基础教程 第5页 2.2.1 投影成像几何 在讨论不同坐标系统之间的转换时，如果能将 坐标系统用齐次坐标来表达，就可将坐标系统之间 的转换表示成线性矩阵形式 空间一个点的对应笛卡儿坐标XYZ 的齐次坐标 定义为(kX, kY, kZ, k) ，其中k是一个任意的非零常数 将齐次坐标变回笛卡儿坐标可用第4个坐标量 去除前3个坐标量得到 T w [X Y Z ] T wh [kX kY kZ k ] 第2章 图像处理基础教程 第6页 2.2.2 基本几何成像模型 x X X