1、四個座標系
世界座標系，相機座標系，影象物理座標系，畫素座標系
2、座標系之間的轉換
2.1、世界座標系——相機座標系

假設世界座標系中點座標為[x1,y1,z1]，對應的相機座標系中的點座標為[x,y,z]，世界座標系轉換至相機座標系遵循如下推導：

上圖中為旋轉矩陣變換（旋轉矩陣還有一個特性為旋轉矩陣的轉置矩陣等於其逆矩陣），除此之外，還有平移矩陣變換，設矩陣為T。則世界座標系和相機座標系的變換為：

2.2、相機座標系——影象座標系
相機座標系和影象座標系的變換類似於針孔成像模型，整個變換推導為兩個相似三角形的變換，屬於透視投影關係，從3D轉換到2D，如下所示：

2.3、影象座標系——畫素座標系
影象座標系和畫素座標系的變換為伸縮和平移變換。

其中u0，v0為影象座標系原點。
2.4、四個座標系之間的整體變換

3、畸變和畸變係數
由於相機制造和透鏡與影象不平行，會造成影象畸變，常見的有徑向畸變和切向畸變。其中，徑向畸變是由於相機制造的缺陷造成的，而切向畸變是因為成像過程中透鏡和影象不平行造成的，這都是不可避免的缺陷。所以求取相機的畸變係數對成像進行畸變調整。
徑向畸變：

注：畸變符合泰勒展開模型，故通過泰勒展開求取畸變，OpenCV中取6次方為止。
切向畸變：