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ISO 17850:桶形畸變與枕形畸變測量

日期:2019-04-03 人氣:4962
? ? ? ?畸變是指拍攝出來的圖像扭曲變形,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)鏡頭的像場放大率變化引起的。一般來說,現(xiàn)實中物體之間的比例是不存在扭曲的,拍攝出來的圖像可以是一些自然景物,建筑,人物。失真是由一個二維圖像對物體的進(jìn)行了全面的描述,從一個理想的無失真圖像點在實際圖像扭曲的點位移。圖像中心通常被認(rèn)為是無失真的放大系數(shù);在這個位置實際上定義了焦距。簡單來說,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。
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點狀測試卡
測試幾何失真的點狀測試卡
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? ? ? ?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)增加的移動時,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定義的方法來衡量一個鏡頭是從攝像機(jī)分離。另一方面,這一國際標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)和定義的方法來測量總的圖像畸變的攝像機(jī)包括一個鏡頭、信號處理。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)國際影像工業(yè)協(xié)會組內(nèi)(I3A)和參考[四]通過相機(jī)和影像產(chǎn)品協(xié)會(CIPA)制備。
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? ? ? 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。桶形畸變在攝影鏡頭成像尤其是廣角鏡頭成像時較為常見。
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? ? ? 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。枕形畸變在長焦鏡頭成像時較為常見。
? ? ? 如果能將圖像無限拍攝放大,我們可以看出再好的相機(jī)也是無法避免畸變的,只能盡可能的采用最好的材料減少幾何失真帶來的影響。

下圖是 兩種主要類型的畸變,還有一種線性畸變

畸變

適用范圍

ISO 17850標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一種測量數(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)的測量。

術(shù)語和定義

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:幾何畸變基本上來自于相機(jī)鏡頭的圖像放大過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)的成像過程中,一個鏡頭或位置偏移處理旋轉(zhuǎn)不對稱性。

2、圖像高度

2.1圖像高度

圖1圖像點與圖像區(qū)域中心或其相對表達(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)的測量。

2.2實際圖像高度

在記錄的圖像區(qū)域中實際記錄的圖像點的圖像高度

注1:“實際記錄的圖像點”對應(yīng)于ISO 9039中的“觀測圖像點”。

注2:“圖像高度”在ISO 9039基本上意味著“實際圖像高度”,但使用時會混淆。

注3:形容詞“實際”使用的意思是相似的,例如“實際點”和“實際位置”。

2.3理想的圖像高度

<在記錄的圖像面積理論對應(yīng)點DSC >圖像高度,假設(shè)一個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)的測量。

注2:形容詞“理想”使用的意思是相似的,例如“理想點”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(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)的來源和與外部成像系統(tǒng)設(shè)計師控制屬性。

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)的一個組成部分,用來區(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

棋盤式畸變測試卡

幾何畸變測試卡YE 0248 棋盤式畸變測試卡

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,還有點狀測試卡以及十字測試卡,雖然外觀不一樣,但其使用的原理和方法是一致的。
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