畸变图像的自动矫正论文

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问:为什么要做相机畸变纠正
  1. 答:从图像处理和计算机视觉的角度讲,大部分使用的是小孔模型,但是真实的相机镜头无论何种类型,很难完全符合小孔模型的透视投影变换。离图像中心点越远,图像的放大率减小的畸变叫做桶形畸变,是最常见镜头畸变之一,也是最主要的畸变。
  2. 答:需要精确的透视角度和畸变控制
    一般的卡片机是做不到的
    需要单反相机
    移轴单反:单镜反光板相机移轴镜头:移轴镜头的作用,除了纠正透视变形,还能调整
问:如何利用ZEMAX的畸变数据进行鱼眼镜头的矫正?
  1. 答:是探测云量的新型武器呢。里眼镜头的镜面好像金鱼凸起的眼睛,比广角镜头拍摄的范围更大。它可以把全天空的云都拍进一张照片,相当于给全天空的云彩来了张“集体照”!这张“集体照”被自动发往数据库进行分析,科学家就能轻松、准确地计算出云彩占全天空的百分比,也就是云量了。云彩有多高?它们有的仿佛远在天边,有的好像一伸手就能摸到。过去,气象学家用肉眼估测云高,难免有误差。于是,一把擎天“巨尺”出现了,它就是激光云高仪。激光和普通灯光不一样,它们更团结,即使距离很远,也能保持光点的清晰和集中。发现了这个秘密后,科学家将激光从地面垂直射向天顶,激光遇到云会发生反射回到地面,科学家就可以计算云高了。激光云高仪可以探测的云层多达3层以上。
  2. 答:鱼眼镜头因具有较大的视场角,被广泛应用于智能手机、倒车后视、全景泊车、智能监控等领域[1-5],随着这些领域的迅速发展,对鱼眼镜头的需求量越来越大。通常每款鱼眼镜头中有4~6片透镜,因此对透镜的需求量更大。由于上述民用鱼眼镜头对光学零件的精度要求相对较低,普遍采用准球心高效加工工艺进行批量生产[6-10]。对于鱼眼镜头中的第一片透镜,多采用不胶盘单片加工工艺、弹性盘多片加工工艺或刚性盘多片加工工艺进行批量生产,而对于不胶盘多片加工工艺还未见相关报道。浙江大学曹天宁教授[11]提出,我国光电信息产业与国际水平相差较大的是材料、工艺和制造水平,应该在这三个方面加大投入,进行重点研究,小透镜的下摆机加工工艺应该是重中之重。本文使用HSGM-0.5型下摆机,采用三片不胶盘工艺代替传统的胶盘工艺对透镜进行精磨和抛光,并对上摆机的加压方式、涂墨夹具的结构进行改进,同时对传统的工艺流程进行优化。
  3. 答:鱼眼镜头因具有大广角的优势,被应用在视频会议、路况监控、全景浏览、自主机器人导航等诸多领域.虽然鱼眼镜头能获取到接近半球面的场景信息,但鱼眼镜头所成的图像存在较大的畸变,如果我们想利用这些具有严重变形图像的透视投影信息,就需将发生畸变的图像校正为人们习惯的透视投影图像.在许多应用中,对畸变进行校正,是必须进行的处理.1鱼眼镜头校正方法简介对于鱼眼镜头的畸变校正算法,国内外专家学者已经进行过广泛的研究.总结下来,主要分为如下三类方法:1)从鱼眼镜头成像的两种模型来进行分析———球面投影模型和抛物线投影模型[1].球面投影是一种简单有效的方法,把鱼眼镜头成像面看成一个球面,但这种方法需要知道鱼眼图像的光学中心和变换球面半径[2].抛物面成像模型比较复杂,把鱼眼镜头成像面看成一个抛物面.在恢复场景深度时可以得到更加精确的效果.但用该模型计算时过于复杂.一般用于利用鱼眼照片恢复深度信息技术.2)分别从2D和3D空间进行鱼眼图像变形校正。眼镜头的英文名称为Fisheye,是1919年由R·W·威特命名的。他在针孔照相机里盛满水,然后在焦平面装上感光材料,用来拍摄水上的景观。另外有记录记载,J·A·斯丘阿特曾把使用干版的针孔照相机放在水中,利用水当作鱼眼镜头拍摄照片。
  4. 答:从镜头成像位置的差异区分,如图 2.8所示为常规的鱼眼镜头与感光器成像之间的关系,镜头成像部分表示为圆圈,感光器的实际尺寸表示为矩形。
    (a)感光器包含全部图像 (b)上下视角场被切割 (c)感光器包含部分图像
    图 2.8 鱼眼镜头成像种类
    常见镜头的感光器是矩形,比例为4:3,为了让全部图像容纳到感光器中,那么选择第一种模式,黑色像素点会大片占据输出图像的左右;若要求镜头摄取左右视场角即可,可以筛掉上下视场角的影像,则第二种模式比较适宜,在基于最大化利用感光器像素之上,将完整的左右视场角保留下来;而第三种模式采集到最少的信息,应用面不广,仅在摄影摄像中比较受欢迎。
问:镜头的畸变是什么意思 镜头畸变现象及其校正方法
  1. 答:畸变就是图像看上去有变形,直线可能拍出弧线。
    比如超广角,就有不能克服的畸变,一般只能通过后期处理校正。
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