信息摘要:
畸變是指拍攝出來(lái)的圖像扭曲變形,畸變又可以稱為幾何失真,幾何失真的數(shù)碼相機(jī)主要是由攝像機(jī)鏡頭的像場(chǎng)放大率變化引起的。ISO 17850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種測(cè)量數(shù)碼相機(jī)幾何畸變的協(xié)議...
畸變是指拍攝出來(lái)的圖像扭曲變形,畸變又可以稱為幾何失真,幾何失真的數(shù)碼相機(jī)主要是由攝像機(jī)鏡頭的像場(chǎng)放大率變化引起的。一般來(lái)說(shuō),現(xiàn)實(shí)中物體之間的比例是不存在扭曲的,拍攝出來(lái)的圖像可以是一些自然景物,建筑,人物。失真是由一個(gè)二維圖像對(duì)物體的進(jìn)行了全面的描述,從一個(gè)理想的無(wú)失真圖像點(diǎn)在實(shí)際圖像扭曲的點(diǎn)位移。圖像中心通常被認(rèn)為是無(wú)失真的放大系數(shù);在這個(gè)位置實(shí)際上定義了焦距。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),不管是那種類型的幾何失真,中心位置是正常的?;円话阌袃煞N畸變情況,一種是枕形畸變,一種是桶形畸變。枕形畸變?nèi)菀壮霈F(xiàn)在廣角攝像頭,桶形畸變?nèi)菀壮霈F(xiàn)在窄角攝像頭。
?
測(cè)試幾何失真的畸變測(cè)試卡
?
不同類型的失真通常是如何放大圖像領(lǐng)域內(nèi)的徑向變化。桶形和枕形是最常見(jiàn)的類型的失真,放大倍數(shù)分別是單調(diào)遞減的,單調(diào)增加的移動(dòng)時(shí),沿著從中心到圖像領(lǐng)域的邊界。其他類型不能被歸類到以上兩類型通常被稱為波形失真。
ISO 9039定義的方法來(lái)衡量一個(gè)鏡頭是從攝像機(jī)分離。另一方面,這一國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)發(fā)和定義的方法來(lái)測(cè)量總的圖像畸變的攝像機(jī)包括一個(gè)鏡頭、信號(hào)處理。本標(biāo)準(zhǔn)是基于參考[三]用手機(jī)相機(jī)圖像質(zhì)量的準(zhǔn)備(cpiq)國(guó)際影像工業(yè)協(xié)會(huì)組內(nèi)(I3A)和參考[四]通過(guò)相機(jī)和影像產(chǎn)品協(xié)會(huì)(CIPA)制備。
桶形畸變(Barrel Distortion)又稱桶形失真,是指光學(xué)系統(tǒng)引起的成像畫面呈桶形膨脹狀的失真現(xiàn)象。桶形畸變?cè)跀z影鏡頭成像尤其是廣角鏡頭成像時(shí)較為常見(jiàn)。
?枕形畸變(Pincushion Distortion)又稱枕形失真,它是指光學(xué)系統(tǒng)引起的成像畫面向中間“收縮”的現(xiàn)象。枕形畸變?cè)陂L(zhǎng)焦鏡頭成像時(shí)較為常見(jiàn)。
如果能將圖像無(wú)限拍攝放大,我們可以看出再好的相機(jī)也是無(wú)法避免畸變的,只能盡可能的采用最好的材料減少幾何失真帶來(lái)的影響。
?
適用范圍
ISO 17850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種測(cè)量數(shù)碼相機(jī)幾何畸變的協(xié)議。它適用于包括手機(jī)相機(jī)在內(nèi)的數(shù)碼相機(jī)的測(cè)量。
術(shù)語(yǔ)和定義
1、幾何失真
記錄圖像中從理想物體的形狀(位于與圖像平面平行的平面上)位移。
注1:幾何畸變基本上來(lái)自于相機(jī)鏡頭的圖像放大過(guò)程中橫向放大的變化,導(dǎo)致直線呈現(xiàn)為曲線。還有其他因素引起的幾何失真,例如,在相機(jī)的成像過(guò)程中,一個(gè)鏡頭或位置偏移處理旋轉(zhuǎn)不對(duì)稱性。
?
2、圖像高度
2.1圖像高度
圖1圖像點(diǎn)與圖像區(qū)域中心或其相對(duì)表達(dá)式之間的距離,該值是由圖像區(qū)域?qū)蔷€的一半歸一化的值。
注1:這是ISO 9039定義的擴(kuò)展,它是光學(xué)系統(tǒng)的測(cè)量。
2.2實(shí)際圖像高度
在記錄的圖像區(qū)域中實(shí)際記錄的圖像點(diǎn)的圖像高度
注1:“實(shí)際記錄的圖像點(diǎn)”對(duì)應(yīng)于ISO 9039中的“觀測(cè)圖像點(diǎn)”。
注2:“圖像高度”在ISO 9039基本上意味著“實(shí)際圖像高度”,但使用時(shí)會(huì)混淆。
注3:形容詞“實(shí)際”使用的意思是相似的,例如“實(shí)際點(diǎn)”和“實(shí)際位置”。
?
2.3理想的圖像高度
?
<在記錄的圖像面積理論對(duì)應(yīng)點(diǎn)DSC >圖像高度,假設(shè)一個(gè)幾何失真的圖像形成
?
注1:這是ISO 9039定義的擴(kuò)展,它是光學(xué)系統(tǒng)的測(cè)量。
?
注2:形容詞“理想”使用的意思是相似的,例如“理想點(diǎn)”和“理想位置”。
?
3、圖像質(zhì)量
對(duì)圖像的整體的優(yōu)秀的印象,認(rèn)為觀察者既不與攝影的行為也密切參與的主題描述。
注1:從第三方定義圖像質(zhì)量的目的的觀察員是消除變異從形象感知特質(zhì)方面出現(xiàn)的來(lái)源和與外部成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)師控制屬性。
?
4、噪音
成像系統(tǒng)響應(yīng)中不必要的變化
?
5、分辨率
數(shù)字圖像采集系統(tǒng)或數(shù)字圖像采集系統(tǒng)的一個(gè)組成部分,用來(lái)區(qū)分圖像細(xì)節(jié)。
?
6、電視失真
線變形的IEC 61146-1定義傳統(tǒng)電視領(lǐng)域的方法測(cè)量(24幾何失真)或EBU tech3249 (2.11 圖像高度失真)
?
畸變測(cè)試卡主要有以下幾種
幾何畸變測(cè)試卡YE 0248
棋盤式畸變測(cè)試卡
幾何畸變測(cè)試卡YE 0248 棋盤式畸變測(cè)試卡
幾何畸變測(cè)試卡
網(wǎng)格畸變測(cè)試卡
幾何畸變測(cè)試卡 網(wǎng)格畸變測(cè)試卡
?
畸變測(cè)試卡除了上述四種,還有點(diǎn)狀測(cè)試卡以及十字測(cè)試卡,雖然外觀不一樣,但其使用的原理和方法是一致的。