光学畸变是光学系统中常见的失真现象,由于光线在经过镜头或透镜等光学元件时的折射和传播过程中不完美引起的。这种失真会导致成像与真实场景之间的差异,影响图像的准确性和质量。光学畸变主要分为径向畸变和切向畸变两类。

 

一、径向畸变(Radial Distortion):

径向畸变是光学系统中最常见的畸变类型,通常是由于镜头透镜的形状和光线的折射导致的。它分为两种主要类型:

1、枕形畸变(Pincushion Distortion):与桶形畸变相反,枕形畸变使图像中的物体在镜头中心到边缘的方向上呈现出一个向内凹陷的形状,类似枕头的形状。这会导致中心物体显得比实际更大,边缘物体显得更小。

2、桶形畸变(Barrel Distortion):在镜头中心到边缘的方向上,镜头会使图像中的物体呈现出一个向外凸起的弯曲形状,就像桶的形状一样。这会导致中心物体显得比实际更小,边缘物体显得更大。

径向畸变通常由透镜形状的不完美或镜头元件的装配问题引起。它会对摄影、计算机视觉等应用产生影响,因此需要在图像采集后进行校正,以确保物体的形状和尺寸准确反映真实场景。

 

二、切向畸变(Tangential Distortion):

切向畸变是由于透镜或镜头元件之间的安装不平行或倾斜引起的。这种畸变会使图像中的物体呈现出一种扭曲或倾斜的形状,直线可能会在图像中以一定角度倾斜。切向畸变通常较小,但在某些应用中可能会产生问题。

 

校正光学畸变通常涉及使用校正方法或算法,这可以通过以下几种方式实现:

在镜头设计和制造阶段,通过调整透镜的形状、曲率等参数,减少或消除畸变的产生。

在后期图像处理中,使用校正模型或算法对图像进行处理,纠正畸变。这可以通过计算畸变的程度以及其在不同区域的分布,然后应用适当的变换来实现。

总之,光学畸变是光学系统中常见的问题,对图像的准确性和质量产生影响。理解不同类型的畸变以及如何校正它们对于保证图像采集和处理的准确性和质量至关重要。普通镜头进行尺寸测量时常会出现镜头畸变大的问题,光科激光提供一系列高性能的远心扫描镜头,有效地克服了此问题,被大量地用于机器视觉、测量学和精密测定等应用中。如您感兴趣,请联系我们