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ISO 17850:桶形畸變與枕形畸變測量

日期:2019-04-03 人氣:4836
? ? ? ?畸變是指拍攝出來(lái)的圖像扭曲變形,畸變又可以稱(chēng)為幾何失真,幾何失真的數碼相機主要是由攝像機鏡頭的像場(chǎng)放大率變化引起的。一般來(lái)說(shuō),現實(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。圖像中心通常被認為是無(wú)失真的放大系數;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(lèi)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。枕形畸變容易出現在廣角攝像頭,桶形畸變容易出現在窄角攝像頭。
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點(diǎn)狀測試卡
測試幾何失真的點(diǎn)狀測試卡
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? ? ? ?不同類(lèi)型的失真通常是如何放大圖像領(lǐng)域內的徑向變化。桶形和枕形是最常見(jiàn)的類(lèi)型的失真,放大倍數分別是單調遞減的,單調增加的移動(dòng)時(shí),沿著(zhù)從中心到圖像領(lǐng)域的邊界。其他類(lèi)型不能被歸類(lèi)到以上兩類(lèi)型通常被稱(chēng)為波形失真。

? ? ? ?ISO 9039定義的方法來(lái)衡量一個(gè)鏡頭是從攝像機分離。另一方面,這一國際標準的開(kāi)發(fā)和定義的方法來(lái)測量總的圖像畸變的攝像機包括一個(gè)鏡頭、信號處理。本標準是基于參考[三]用手機相機圖像質(zhì)量的準備(cpiq)國際影像工業(yè)協(xié)會(huì )組內(I3A)和參考[四]通過(guò)相機和影像產(chǎn)品協(xié)會(huì )(CIPA)制備。
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? ? ? 桶形畸變(Barrel Distortion)又稱(chēng)桶形失真,是指光學(xué)系統引起的成像畫(huà)面呈桶形膨脹狀的失真現象。桶形畸變在攝影鏡頭成像尤其是廣角鏡頭成像時(shí)較為常見(jiàn)。
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? ? ? 枕形畸變(Pincushion Distortion)又稱(chēng)枕形失真,它是指光學(xué)系統引起的成像畫(huà)面向中間“收縮”的現象。枕形畸變在長(cháng)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。

下圖是 兩種主要類(lèi)型的畸變,還有一種線(xiàn)性畸變

畸變

適用范圍

ISO 17850標準規定了一種測量數碼相機幾何畸變的協(xié)議。它適用于包括手機相機在內的數碼相機的測量。

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)自于相機鏡頭的圖像放大過(guò)程中橫向放大的變化,導致直線(xiàn)呈現為曲線(xiàn)。還有其他因素引起的幾何失真,例如,在相機的成像過(guò)程中,一個(gè)鏡頭或位置偏移處理旋轉不對稱(chēng)性。

2、圖像高度

2.1圖像高度

圖1圖像點(diǎn)與圖像區域中心或其相對表達式之間的距離,該值是由圖像區域對角線(xiàn)的一半歸一化的值。

注1:這是ISO 9039定義的擴展,它是光學(xué)系統的測量。

2.2實(shí)際圖像高度

在記錄的圖像區域中實(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)”對應于ISO 9039中的“觀(guān)測圖像點(diǎn)”。

注2:“圖像高度”在ISO 9039基本上意味著(zhù)“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應點(diǎn)DSC >圖像高度,假設一個(gè)幾何失真的圖像形成

注1:這是ISO 9039定義的擴展,它是光學(xué)系統的測量。

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

對圖像的整體的優(yōu)秀的印象,認為觀(guān)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(guān)察員是消除變異從形象感知特質(zhì)方面出現的來(lái)源和與外部成像系統設計師控制屬性。

4、噪音

成像系統響應中不必要的變化

5、分辨率

數字圖像采集系統或數字圖像采集系統的一個(gè)組成部分,用來(lái)區分圖像細節。

6、電視失真

線(xiàn)變形的IEC 61146-1定義傳統電視領(lǐng)域的方法測量(24幾何失真)或EBU tech3249 (2.11 圖像高度失真)

畸變測試卡


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幾何畸變測試卡YE 0248

棋盤(pán)式畸變測試卡

幾何畸變測試卡YE 0248 棋盤(pán)式畸變測試卡

幾何畸變測試卡

網(wǎng)格畸變測試卡

幾何畸變測試卡 網(wǎng)格畸變測試卡

畸變測試卡除了上述四種,還有點(diǎn)狀測試卡以及十字測試卡,雖然外觀(guān)不一樣,但其使用的原理和方法是一致的。
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