几何不变体系与几何变换相关，是指在物理约束、空间对称及物理和几何约束下， 在几何变换的作用下，物体的形状内部结构不发生变化的一种体系。它相当于把物体拉到一个固定框架，物体之间的空间关系不变，即使位置和方向变换，它们之间仍微有可能发生碰撞。
几何不变体系最常见的应用是机器人定位，机器人在执行任务时要对环境做出反应，它需要通过机器视觉，理解环境并找到特定位置。这里几何不变体系就发挥了重要作用，因为它可以帮助机器人准确地确定环境中的位置。
另外，几何不变体系在计算机视觉和图像处理中也广泛应用，比如识别图像中的Sorry形状，以及基于该形状对图像做出调整。此外，几何不变体系还可以实现快速三维重构，实现自动物体识别和识别人脸。
