2.5　坐标系统

SDK使用两种坐标系统定义：图像坐标系和摄像头坐标系。

1.图像坐标系

像素的位置坐标指的是在彩色或深度图片中像素所在的位置（x,y），其中x为0~w-1（w是图像的宽度），y为0~h-1（h是图像高度），如图2-8所示。从摄像头视图来看，原点（0,0）在左上角，x轴指向右，y轴指向下。

图2-8 图像坐标系

2.摄像头坐标系

摄像头坐标系中的坐标是三维坐标（x,y,z），原点（0,0,0）在深度摄像头的中心。如果没有特别指定，则坐标单位默认为米。

对于前置摄像头（摄像头面向用户），默认的坐标系统被定义为x轴指向右侧（摄像头视图），y轴向上，z轴面朝用户，这也被称为“左手系”，如图2-9所示。摄像头坐标系的定义并没有改变摄像头的镜像模式。

图2-9 摄像头坐标系

对于后置摄像头（摄像头朝着场景），默认的坐标系统是右手系统：x坐标轴指向用户的右侧，y轴向上，z轴朝向用户，如图2-10所示。参考系不改变摄像头的镜像模式。如无特殊规定，坐标的单位为米。

图2-10 后置摄像头默认坐标系

对于后置摄像头的另一种坐标定义方法是OpenCV摄像头坐标系。OpenCV摄像头坐标系定义为x轴指向摄像头的右侧，y轴朝下的场景，如图2-11所示。

图2-11 OpenCV摄像头坐标系

3.配置坐标系

在SDK的会话初始化时，SDK设置坐标系为默认值。可以使用QueryCoordinateSystem函数来获取当前坐标系统设置。该函数返回一个包含前置和后置摄像头的坐标系的位掩模。因此，如果需要对特定的摄像头方向检查坐标位掩模，可以参考例2-19。

例2-19　检查后置摄像头坐标系

//创建一个SenseManager实例
PXCMSenseManagersm=PXCMSenseManager.CreateInstance(); 
//得到坐标系设定
PXCMSession session=sm.QuerySession();
EnumSet<PXCMSession.CoordinateSystem>cs=session.QueryCoordinateSystem(); 
//检查后置摄像头坐标系
if (cs.contains(PXCMSession.CoordinateSystem.COORDINATE_SYSTEM_OPENCV)) {
   ......
} 
//清理
sm.close();

可以使用SetCoordinatesystem功能来改变坐标系统设置。每个SDK模块在模块的初始化过程中读取坐标系设置。必须在SDK模块或算法进行初始化时设置坐标系统，以确保模块工作在相同的坐标系统下。SenseManager在Enablexxx函数中初始化算法模块，并在Init函数中进行I/O模块的初始化。请参见例2-20中设置坐标系的相关操作。

例2-20　坐标系设置

//创建PXCMProjection实例
PXCMProjection projection=device.CreateProjection(); 
//获取深度和彩色图像尺寸
PXCMImage.ImageInfodinfo=depth.QueryInfo();
PXCMImage.ImageInfocinfo=color.QueryInfo(); 
//计算红外图
PXCMPointF32[] uvmap=new PXCMPointF32[dinfo.width*dinfo.height];
projection.QueryUVMap(depth, uvmap); 
//将深度点数组uv[]译为彩色数组ij[]
for (inti=0;i<uv.Length;i++) {
   ij[i].x=uvmap[(int)uv[i].y*dinfo.width+(int)uv[i].x].x*cinfo.width;
   ij[i].y=uvmap[(int)uv[i].y*dinfo.width+(int)uv[i].x].y*cinfo.height;
} 
//清理
projection.close();
4.坐标映射

由于摄像头在物理位置、镜头大小、视野方面的差异，彩色和深度图像坐标系无法做到1:1映射，因此需要使用Projection函数来映射或投影坐标系。可以使用CreateProjection函数来获取投影接口的实例。

Projection函数提供以下映射或投影：

  • 彩色和深度图像坐标之间的映射。
  • 在彩色、深度图像坐标和世界坐标之间的投影。
  • 创建空间和大小对齐的彩色和深度图像。

例2-21展示了如何使用红外图（UV map）映射深度和彩色坐标。

例2-21　映射深度和彩色坐标

//创建PXCMProjection实例
PXCMProjection projection=device.CreateProjection(); 
//获取深度和颜色图像尺寸
PXCMImage.ImageInfodinfo=depth.QueryInfo();
PXCMImage.ImageInfocinfo=color.QueryInfo(); 
//计算红外图
PXCMPointF32[] uvmap=new PXCMPointF32[dinfo.width*dinfo.height];
projection.QueryUVMap(depth, uvmap); 
//将深度点数组uv[]译为颜色数组ij[]
for (inti=0;i<uv.Length;i++) {
    ij[i].x=uvmap[(int)uv[i].y*dinfo.width+(int)uv[i].x].x*cinfo.width;
    ij[i].y=uvmap[(int)uv[i].y*dinfo.width+(int)uv[i].x].y*cinfo.height;
} 
//清理
projection.close();
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