刚体变换

平移+旋转
保持欧式距离的变换，这意味着图像只进行2D平移和2D旋转运动。它只有3个自由度。

相似变换

平移+旋转+缩放
相比刚体变换增加了均匀的缩放。均匀的意思是各个方向的缩放比例相同。尺度变换增加了一个自由度，所以自由度为4。和刚体一样，具有保角性。点之间的距离不再保持不变，但距离比保持不变。

仿射变换

平移+旋转+缩放+拉伸（像是矩形框被拉伸一样）
仿射变换（Affine Transformation）是空间直角坐标系的变换，从一个二维坐标变换到另一个二维坐标，仿射变换是一个线性变换，他保持了图像的“平行性”和“平直性”，即图像中原来的直线和平行线，变换后仍然保持原来的直线和平行线，仿射变换比较常用的特殊变换有平移(Translation)、缩放（Scale）、翻转（Flip）、旋转（Rotation）和剪切(Shear)。
仿射变换示例图如下：

透视投影变换(单应变换)

投影变换，或者叫做单应变换。
图像中的2D点(x,y)可以被表示成3D向量的形式(x1,x2,x3)，其中x=x1/x3，y=x2/x3。它被叫做点的齐次表达，位于投影平面P2上。所谓单应就是发生在投影平面P2上的点和线可逆的映射。其它叫法包括射影变换、投影变换和平面投影变换等。
典型地，可以通过图像之间的特征匹配来估计单应矩阵。
在仿射中，缩放因子对平面每处的影响是相同的。然而在投影变换中，缩放比例随着位置而变化。
透视投影是最常用的一种投影类型，使用这种投影，会使近处的对象看起来比远处的大一些。
投影变换示例图：

示例图片如下：

参考自：
http://blog.csdn.net/czl389/article/details/67689625
https://www.cnblogs.com/microsoftxiao/archive/2006/03/27/360295.html
http://blog.csdn.net/u012380663/article/details/43273527