分辨率測試卡和軟件共同解決徑像失真問題
失真系數(shù)
分辨率測試卡軟件分析可以返回兩種不同類型的徑向失真的功能描述。兩者都是通過失真函數(shù)的多項式近似來描述的,但是兩個多項式表示不同的東西。在許多情況下,它們在功能上是等效的,可以從一個表單函數(shù)轉(zhuǎn)換為另一個。(為了簡單起見,我們在這里忽略了軟件可以提供的tan/arctan近似值,并注意到,當(dāng)涉及到失真校正時,它可以以相同的方式應(yīng)用于僅向前映射步驟的改變。)
點陣模式返回用于分辨率測試卡徑向失真不同參數(shù)化的多項式系數(shù),稱為局部幾何失真(LGD),有時稱為光學(xué)失真。這是ISO 17850和CPIQ標(biāo)準(zhǔn)文件使用的徑向失真的描述。
LGD被定義為相對于真實誤差的徑向誤差的百分比(即乘以100):
LGD = 100 * rd-ruru
通過考慮LGD是畸變圖像中半徑的多項式函數(shù),P(rd)
ru = rdP(rd)/100 + 1 = f-1(rd)
重采樣的失真校正
圖像傳感器的像素陣列基本上采用規(guī)則間隔的光落在其上的光柵原理。然而,落在其上的光的圖案已經(jīng)被透鏡扭曲,因此當(dāng)傳感器定期對光進行采樣時,這些光在進入透鏡之前實際上不是光的常規(guī)樣品。我們解決這個問題的計算方法可以描述如下:
我們創(chuàng)建一個新的無失真,定期間隔的網(wǎng)格(一個新的像素陣列)。在每個這些“虛擬傳感器”像素位置上,我們從圖像中觀察圖像重新采樣數(shù)據(jù),其中傳感器像素將不存在失真的情況下投影。因此,分辨率測試卡失真的圖像經(jīng)歷相同失真的網(wǎng)格重新采樣,采樣結(jié)果再次被規(guī)則間隔地呈現(xiàn),有效地消除了失真。這如下所示。
上面網(wǎng)格線的每個交點表示我們生成的未失真圖像(我們的“虛擬傳感器”中的像素位置)中的像素位置。顯然,我們在這里減少了“像素”的數(shù)量,以增加易讀性。圖像的下部表示在網(wǎng)格以相同的方式失真之后,采樣網(wǎng)格覆蓋在其上的分辨率測試卡失真圖像。上面規(guī)則間隔的陣列位置將填充有從下面的失真圖像不規(guī)則采樣的數(shù)據(jù),如扭曲的網(wǎng)格交叉點所示。
作為進一步的視覺輔助,紅色箭頭從上部圖像中的格子交叉點下降到較低圖像中的相應(yīng)網(wǎng)格交叉點。這些可以與藍(lán)色箭頭的結(jié)束位置形成對比,這表明像素樣本將是未失真的。(顯然,如果像素采樣位置不失真,即使用藍(lán)色箭頭位置,則輸出圖像將被從失真的圖像定期地采樣,并且本身將被扭曲。)