在學習halcon和光學原理的過程中，經常會聽到像素坐標系，窗口坐標系，世界坐標系等等，很多時候會一頭霧水，這時候一定要仔細甄別，了解其原理，才能知道在視覺測量，手眼標定過程中各坐標系基本轉換，因此基本功一定要扎實，話不多說，上干貨！！！！
各坐標系定義
世界坐標系（剛性變換到）-----------相機坐標系 （外參R與t）
任何一個坐標系的建立，主要是原點位置與坐標軸方向。在相機標定的過程中，需要定義世界坐標系。世界坐標系便是我們看到的實際物理世界，那么怎么定義世界坐標系呢？答案就在halcon提供的圓點標定板上。
世界坐標系是三維的（原點自定義，定義在陣列標定板中心上，每幅圖都不一樣）示例圖為：
根據標定板的左上角三角符號可以判定世界坐標系*XY*軸方向，*Z*軸方向根據右手螺旋定則判定。
相機坐標系（透視投影，3D到2D）-----------到圖像物理坐標 （焦距f）
圖像物理坐標系（平移）-------------到圖像像素坐標系 （u0,v0）也是內參
像素坐標系便是我們從halcon窗口里看到的圖像像素坐標，查看一個圖像的像素坐標，只需要按住Ctrl鍵，鼠標在圖像上移動，便可以看到當前鼠標位置的圖像像素坐標值。謹記，在仿射變化等圖像處理中都是以像素坐標系下開展的。
窗口坐標系指的是建立圖像顯示窗口的大小，比如說
dev_open_window (0, 0, 512, 512, 'black', WindowHandle)
這里面的512便是指的是窗口的大小，跟圖像像素無關。
總結下各坐標系的定義：
世界坐標系：真實世界中物體實際位置（三維）
相機坐標系：以鏡頭光心為原點，光軸為Z軸（三維）
圖像物理坐標系：以成像圖像中心維原點（二維）
像素坐標系：原點在圖像左上角（二維）
因此，圖像測量項目中，從世界坐標系到像素坐標系是一個三維到二維的過程，要找到矩陣轉換中相關系數（內參與外參）
相關的halcon算子是：
//像素坐標系到世界坐標系 image_points_to_world_plane() //三維坐標點的轉換 affine_trans_point_3d() //相機坐標系下的點轉換為像素坐標系 project_3d_point()
Halcon中的位姿說明
位姿指的是位置和姿態。位姿是一個坐標系相對於另一個坐標系！牽扯到兩個坐標系有6個參數，x,y,z,rx,ry,rz。代表的是坐標系原點的相對x,y,z平移和坐標系坐標軸方向的相對旋轉。
必須注意的是：halcon中pose的值都是以**米**為單位的，而**機器人**常用**毫米**為單位，所以在一些手眼標定的項目中注意單位的換算（這都是曾經做項目過程中血的教訓啊）
代表的是世界坐標系相對於camera坐標系(注意是誰相對於誰)
位姿可以轉換成齊次坐標矩陣，其實質是數學表達方式的改變
在Halcon中，HomMat3D,是3維齊次坐標矩陣，4*4類型
HomMat2D,是2維齊次坐標矩陣，3*3類型（關於為什么矩陣表示齊次坐標系時會增加一行，大家可以自行百度學習一下哦）
在Halcon中關於pose的算子有：
//將pose轉化為齊次坐標矩陣 hom_mat3d_to_pose() find_marks_and_pose() //設置新的pose set_origin_pose() //將齊次坐標矩陣轉化為pose pose_to_hom_mat3d()
在Halcon中有關於手眼標定，眼在手外的示例例子中：
obj:標定板坐標系（世界坐標系） 【動】
cam:相機坐標系 【 靜】
tool:工具坐標系（絲桿末端）【動】
base:機器人基坐標系 【靜】
2個移動坐標系，2個靜止坐標系（4個坐標系形成閉環！！！）
學習Halcon做手眼標定一定要掌握位姿的基礎理論。
結尾
本篇博客對halcon中坐標系和位姿做了說明，其實理解這些原理不單單有助於理解halcon，在機器人控制技術，自動化技術上都會有很好的幫助，大家在學習的過程中不僅僅要知道邏輯，更是要對基本理論有所了解，這才是提高技術水平的不二法門！！！如果您覺得有用的話，幫忙點贊支持哦，創作不易，感謝大家