ISO 17850定義的幾何畸變測量

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，物體之間的比例是不存在一個(gè)扭曲的圖像，可以是非常不舒適的一些自然景物，建筑，人物。失真是由一個(gè)二維地圖進(jìn)行了全面的描述，從一個(gè)理想的無失真圖像點(diǎn)在實(shí)際圖像扭曲的點(diǎn)位移。圖像中心通常被認(rèn)為是無失真的放大系數(shù)；在這個(gè)位置實(shí)際上定義了焦距。

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(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。

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。

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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?cè)陂L焦鏡頭成像時(shí)較為常見。

圖1 -兩種主要類型的畸變

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。

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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(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

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(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）

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