Transformation entre le repère caméra et le repère capteur (plan rétinien)

La deuxième transformation, notée sur la figure 2 relie le repère caméra \(R_{c}\) au repère capteur \(R_{r}\) (plan rétinien). C'est une projection perspective (matrice \(3×4\), notée \([P]\)) qui transforme un point 3D \(\left( \begin{array}{ccc} X_{c} & Y_{c} & Z_{c} \end{array} \right)\) en un point-image \(\left( \begin{array}{cc} x & y \end{array} \right)\)  (en unité métrique).

\(s . \left[ \begin{array}{c} x \\ y \\ 1 \end{array} \right] = \left[ \begin{array}{cccc} f & 0 & 0 & 0 \\ 0 & f & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{array} \right]  \left[ \begin{array}{c} X_{c} \\ Y_{c} \\ Z_{c} \\ 1 \end{array} \right] = \left[ \mathbf{P} \right] \left[ \begin{array}{c} X_{c} \\ Y_{c} \\ Z_{c} \\ 1 \end{array} \right]\)

\(f\)  désigne la focale de l'objectif utilisé.

Remarque

L'équation (2) qui traduit la projection perspective s'écrit :

\(x = f \frac{X_{c}}{Z_{c}}\)

\(y = f \frac{Y_{c}}{Z_{c}}\)

Ces équations sont non-linéaires.

L'utilisation des coordonnées homogènes permet d'écrire la projection perspective (et le modèle sténopé complet) sous forme linéaire (cf. équation (2)).