一种数码相机几何畸变的检测方法.pdf

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1、第33卷第1期2011年2月光学仪器OPTlCALINSTRUMENTSV01．33．No．1February。2011文章编号：1005—5630(2011)01-0015-04一种数码相机几何畸变的检测方法段欣涛1’2，汪岳峰1，周斌1’3(1．军械工程学院光学与电子工程系。河北石家庄050003；2．中国人民解放军73653部队。福建泉州362341I3．中国人民解放军71192部队。山东文登264400)*摘要：针对数码相机普遍存在的几何畸变现象，提出了一种基于数字图像处理的畸变检测方法。在阐述数码相机畸变产生原因和检测原理的基础上，将待测数码相机拍摄

2、目标靶板后的图片输入计算机，利用MatI。ab工具对图片进行数字图像处理，由像素间距获取实际像大小，由几何光学演算获得理想像大小，从而计算出相对畸变量。实验表明，该方法过程简单，易于实现，数字化检测程度高，为数码相机性能参数的数字化检测校正提供了实验依据。关键词：数码相机；几何畸变；检测；数字图像处理中图分类号：TB852．1文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—5630．2011．01．004AdetectionmethodforgeometricdistortionofdigitalstillcameraDUANXinta01“，W

3、ANGYuefen91，ZHOUBinl·3(1．DepartmentofOpticalandElectronicEngineering．OrdnanceEngineeringCollege．Shijiazhuang050003，China；2．Unit73653．People’sLiberationArmy．Quanzhou362341．China；3．Unit71192。People’sLiberationArmy．Wendeng264400．CIlina)Abstract：Accordingtothegeometricdistortionofdigita

4、lstillcamera．adetectionmethodforgeometricdistortionbasedondigitalimageprocessisputforward．Thecauseofdistortionfordigitalstillcameraandtheprincipleofdetectionareexpatiated．ThetargetpicturescapturedbydigitalstillcameraaresenttocomputerandprocesseddigitallybyMatLab．Theactualimage’Sfigu

5、reiscapturedbypixelspacing．theidealimage’sfigureiscapturedbygeometricoptics，andthereforetherelativedistortioniscalculated．Theexperimentalresultsshowthatthismethodcanbeusefulforthedigitalexamineandcorrectionofdigitalstillcamera’sparametersforitssimpleprocess．easyrealizationanddigital

6、detection．Keywords：digitalstillcamera；geometricdistortion；detection；digitalimageprocess引言随着CCD及CM()S数字成像技术的迅速发展．数码相机已广泛应用于航拍、摄影测最等专业领域Ⅲ。但是，由于通用数码相机没有准确测定内方位元素。透镜组存在较大的构像畸变，使得拍摄的图片存在图像扭曲、数据错误等诸多斟扰，特别是在使用了超广角耦合物镜的数码相机中，几何畸变尤为严重旧3

7、，影响了数码相机在专业领域的应用，因此对数码相机畸变量的检测校正显得尤为重要。传统上检。收稿日期：20lo—0

8、8—1l作者简介：段欣涛(1979·)．男．河南三『J峡人．硕士：研究生．主要从事光学检测方面的研究。·16光学仪器第33卷测几何畸变的方法是将数码照相机固定在三脚架上，测试0．86y(y为对角线长度)及0．5y视场的相对畸变Ⅲ。这种测试方法仪能给出两个相对畸变值，无法将整个对角线视场内的畸变量进行测量，且容易造成误判。文中将采用等距分划对角线靶板，结合单轴转台对整个对角线视场内的畸变量进行测试。该文与曾刊出的“数码相机整机成像均匀度的自动检测方法[5]”一文同属于数码相机检测范畴。1数码相机畸变形成原因‘6-73数码相机的畸变误差主要由光学镜头的畸变、机械误

9、差以及视频信号的模数转换产生，即常说的