3D成像與機器視覺的實現工具是3D攝像機艇棕。在3D成像和機器視覺中相機拍攝所得的圖片中除像素坐標與實際物體的坐標存在對應關
系蝌戒。同時，由于成像原理沼琉，最終的圖片會發(fā)生畸變北苟。實際物體和像素之間的關系由相機內參和外參確定，畸變分徑向畸變和切向畸變打瘪。
相機標定的任務就是計算出內參友鼻，外參和畸變參數傻昙。同時利用畸變參數糾正畸變。
相機的內參和外參
相機成像系統(tǒng)中包好的四個坐標系：世界坐標系彩扔，相機坐標系妆档，圖像坐標系，像素坐標系虫碉。他們之間的轉換及數學模型如圖：
其中（U贾惦，V，W）是世界坐標系下一個點的物理坐標敦捧，（u须板，v）為該點在像素坐標系下的像素坐標，Z為尺度因子兢卵，R為旋轉變換习瑰，T
為平移變換。
上式可以簡化為單點無畸變相機成像模型：
相機標定其實是為了對一個成像系統(tǒng)建模济蝉，以進行計算杰刽。模型計算必不可少的就是相機的內參矩陣和外參矩陣。這也是相機標定的求解
目標之一王滤。
圖像的畸變及其矯正
圖像的畸變由于相機鏡頭光線性能的不完美造成贺嫂，可以通過技術改善，不能完全消除雁乡。越是廣角鏡頭畸變越嚴重第喳。
鏡頭畸變實際上是光學透鏡固有的透視失真的總稱，也就是因為透視原因造成的失真踱稍，這種失真對于照片的成像質量是非常不利的曲饱，畢
竟攝影的目的是為了再現，而非夸張珠月，但因為這是透鏡的固有特性（凸透鏡匯聚光線扩淀、凹透鏡發(fā)散光線），所以無法消除啤挎，只能改善驻谆。
高檔鏡頭光學設計以及用料考究，利用鏡片組的優(yōu)化設計庆聘、選用高質量的光學玻璃（如螢石玻璃）來制造鏡片胜臊，可以使透視變形降到很
低的程度。但是完全消除畸變是不可能的伙判，目前最高質量的鏡頭在極其嚴格的條件下測試象对，在鏡頭的邊緣也會產生不同程度的變形和失
真。
圖像的畸變分為徑向畸變和切向畸變宴抚。 徑向畸變是沿著透鏡半徑方向分布的畸變勒魔，產生原因是光線在原理透鏡中心的地方比靠近中心
的地方更加彎曲甫煞，這種畸變在普通廉價的鏡頭中表現更加明顯，徑向畸變主要包括桶形畸變和枕形畸變兩種沥邻。
徑向畸變模型：
切向畸變是由于透鏡本身與相機傳感器平面（成像平面）或圖像平面不平行而產生的危虱，這種情況多是由于透鏡被粘貼到鏡頭模組上的安
裝偏差導致。
切向畸變模型：
其中唐全，分別為理想的無畸變歸一化坐標，畸變后歸一化坐標蕊玷。存在r2=x2+y2的關系邮利，其中r為像素點到圖像中心點的距離。通過相機標
定垃帅，求出k1,k2,k3,p,p2 進而對圖片進行去畸變處理延届。
