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分辨率测试卡和软件共同解决径像失真问题

发布时间:2017-04-28 11:54:00 点击:

失真系数

分辨率测试卡软件分析可以返回两种不同类型的径向失真的功能描述。两者都是通过失真函数的多项式近似来描述的,但是两个多项式表示不同的东西。在许多情况下,它们在功能上是等效的,可以从一个表单函数转换为另一个。(为了简单起见,我们在这里忽略了软件可以提供的tan/arctan近似值,并注意到,当涉及到失真校正时,它可以以相同的方式应用于仅向前映射步骤的改变。)

 

点阵模式返回用于分辨率测试卡径向失真不同参数化的多项式系数,称为局部几何失真(LGD),有时称为光学失真。这是ISO 17850CPIQ标准文件使用的径向失真的描述。

 

LGD被定义为相对于真实误差的径向误差百分比(即乘以100):

LGD = 100 * rd-ruru

通过考虑LGD是畸变图像中半径的多项式函数,P(rd)

ru = rdP(rd)/100 + 1 = f-1(rd)

重采样的失真校正

图像传感器的像素阵列基本上采用规则间隔的光落在其上的光栅原理。然而,落在其上的光的图案已经被透镜扭曲,因此当传感器定期对光进行采样时,这些光在进入透镜之前实际上不是光的常规样品。我们解决这个问题的计算方法可以描述如下:

我们创建一个新的无失真,定期间隔的网格(一个新的像素阵列)。在每个这些“虚拟传感器”像素位置上,我们从图像中观察图像重新采样数据,其中传感器像素将不存在失真的情况下投影。因此,分辨率测试卡失真的图像经历相同失真的网格重新采样,采样结果再次被规则间隔地呈现,有效地消除了失真。这如下所示。

上面网格线的每个交点表示我们生成的未失真图像(我们的“虚拟传感器”中的像素位置)中的像素位置。显然,我们在这里减少了“像素”的数量,以增加易读性。图像的下部表示在网格以相同的方式失真之后,采样网格覆盖在其上的分辨率测试卡失真图像。上面规则间隔的阵列位置将填充有从下面的失真图像不规则采样的数据,如扭曲的网格交叉点所示。

作为进一步的视觉辅助,红色箭头从上部图像中的格子交叉点下降到较低图像中的相应网格交叉点。这些可以与蓝色箭头的结束位置形成对比,这表明像素样本将是未失真的。(显然,如果像素采样位置不失真,即使用蓝色箭头位置,则输出图像将被从失真的图像定期地采样,并且本身将被扭曲。)

 

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