閉合循環(huán):失真校正
賽麥吉的分辨率測試卡和軟件可以輕松幫助您測量成像系統(tǒng)的特性和參數(shù)。這些測量通常簡單地用作圖像質(zhì)量的度量,以確定您可以從系統(tǒng)得到的性能極限或者預(yù)測可以采用的圖像質(zhì)量。
賽麥吉可以為您直接相機(jī)、手機(jī)相機(jī)、鏡頭、顯示器、安防設(shè)備的各項參數(shù)。生產(chǎn)商可以直接通過這些參數(shù)來考察產(chǎn)品是否到達(dá)預(yù)期效果。另外賽麥吉分辨率測試卡和軟件共同工作為客戶提供可靠的清晰度、畸變、灰階、白平衡、色彩還原、動態(tài)范圍等參數(shù)的改善方案。
一旦用賽麥吉測量這些參數(shù),您可以對它們進(jìn)行校正,從而最小化(或完全消除)它們的誤差。這是實現(xiàn)調(diào)整圖像處理流水線的方法,其通常由設(shè)備中的專用圖像信號處理(ISP)芯片完成,以將原始傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適當(dāng)?shù)膱D像。
在賽麥吉,我們非正式地稱之為“閉合循環(huán)”,因為它完成了從測試相機(jī)到測量并返回(以某種調(diào)整的形式)到相機(jī)新參數(shù)的循環(huán)。
現(xiàn)在將演示如何從賽麥吉進(jìn)行分辨率測試卡的徑向失真測量,并使用它們來校正使用該相機(jī)拍攝的圖像的變形(不需要購買新的鏡頭)。
分辨率測試卡徑向幾何畸變
幾何失真大致被定義為圖像中形狀的扭曲,與相機(jī)如何真正遵循簡單的針孔相機(jī)模型相比,這些形狀將如何看待。(因此,我們不是在這里談?wù)撏敢暿д妫W蠲黠@的效果是場景中的直線成為圖像中的曲線。
幾何失真并不總是一件壞事-有時曲線鏡片是為了藝術(shù)效果而被選擇的,或者使用廣角鏡頭,并且忽視這種失真,因為觀眾對這種情況下期待是如此。主觀用戶研究已經(jīng)表明,日常圖像的平均觀看者在減少他們對圖像質(zhì)量的感知之前對其愿意接受的失真量具有限制。
對于需要精確校準(zhǔn)的更多技術(shù)應(yīng)用,例如計算機(jī)視覺中的3D空間中的點的定位或用于將多個圖像拼接在一起用于全景或沉浸式VR應(yīng)用的特征(和校正)失真也是必需的。
這種幾何畸變幾乎總是由于透鏡設(shè)計產(chǎn)生的,并且由于透鏡構(gòu)造,它通常被建模為純徑向和徑向?qū)ΨQ的。
純徑向失真意味著無論我們在圖像領(lǐng)域中的哪一點我們考慮一點,確定其已經(jīng)經(jīng)歷的失真的該點的唯一相關(guān)方面是距它的圖像中心多遠(yuǎn)。(為了簡單起見,我們在這里假設(shè)圖像的中心是系統(tǒng)的光學(xué)中心,盡管通常需要在徑向失真之前或之前進(jìn)行測量。)假設(shè)幾何畸變是徑向極端的 有助于降低其特征化問題的復(fù)雜性,因為代替二維向量場(每個像素位置處的x-和y-位移),我們只需要確定一維上的一維(徑向每個半徑處的位移)。