畸变与暗角

 

畸变

光学畸变(Opt distortion)和TV畸变(TV distortion):畸变是指光学系统对物体所成的像对于物体本身而言的失真程度,TV畸变则是指实际拍摄图像时的变形程度,DC相机的标准时测量芯片(Sensor)短边处的变形。一般来说光学畸变不等于TV畸变,特别是对具有矫正能力的芯片来说。畸变通常分为两种,桶形畸变和枕形畸变,比较形象的反映畸变的是哈哈镜——使人变得又高又瘦的是枕形畸变,使人改变的又矮又胖的是桶形畸变。

超大变焦的镜头很容易在广角端产生桶形变形,而在长焦端产生枕形变形,虽然镜头变形是不可避免的,但是好的镜头会将变形控制在一个合理范围内。

所有光学相机镜头都存在畸变的问题,畸变属于成像的几何失真,它是由于焦平面上不同区域对影像的放大率不同而形成的画面扭曲变形现象,这种变形的程度从画面中心至画面边缘依次递增,主要在画面边缘反映得较明显。对于变焦镜头畸变的问题尤其严重,一般在广角端拍摄时,往往会使画面边缘向外凸起,称之为桶形畸变用远摄端拍摄时,画面边缘经常会向内凹进,称之为枕形畸变。畸变会引起成像时的画面变形,大多数时候轻微的畸变并不会对画面质量有太大影响,但某些应用可能对畸变比较敏感,比如翻拍资料、拍摄建筑物等规则物体,都希望畸变不要太严重,否则会明显歪曲拍摄实物的几何特征。为减小畸变,我们在拍摄时尽量避免使用镜头焦距的最广角端或最远摄端,并使用较小的光圈。除畸变外,相机镜头还可能存在其他各种“像差”,所谓“像差”就是光线通过数码相机的镜头在焦平面上成像时,会产生各种失真,使聚焦形成的影像随之产生的各种偏差。像差分许多种类,主要有畸变、球差、像散、慧差、场曲和色差等,它们分别会在不同方面影响到成像质量。

对于智能车而言,通常来说我们希望看到的视野足够广,所以常使用的是广角甚至是超广角镜头,这时主要的问题是桶形畸变,一个简单的解决桶形畸变的方式是对于摄像头采集到的行数对于非等间距选择

暗角

除了畸变之外,使用摄像头时还要注意的一个问题就是暗角。

可以看到视频采集卡在电脑上的图像的左下角有一个黑块,这就是暗角,暗角会导致图像信息的丢失,在处理时也会有干扰,一般而言,我们希望暗角越小越好。

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