齐次变换是机器人学、计算机图形学和计算机视觉中常用的一种数学工具,用于描述物体在三维空间中的位置和姿态。它通过一个4x4的矩阵来表示平移和旋转操作,从而简化了坐标变换的计算过程。齐次变换矩阵通常由旋转部分和平移部分组成。旋转部分是一个3x3的子矩阵,表示物体的旋转;平移部分是一个3x1的向量,表示物体的位置。通过齐次变换,可以将多个变换操作(如先旋转后平移)合并为一个矩阵乘法操作,大大简化了计算流程。齐次变换广泛应用于机器人运动学、3D建模、相机标定等领域,是理解和实现空间变换的基础工具之一。