远心镜头技术优势之低失真度

    由于远心镜头与传统镜头相比具有极大的技术优势，如高分辨率、近乎零畸变、低失真度等，因此其主要被用于精密测量及产品瑕疵检测中。下面由中国机器视觉商城为您详细解读一下远心镜头技术优势之低失真度 （Distortion）的相关知识。

    影像的变形是限制光学量测准确性的重要因素之一，再好的镜头都还是无法避免。然而有时候一或数个像素的错误可能具决定性的影响。失真度也可以说是影像与实际画面的差异度，是利用影像点与影像中心位置的距离和在标准影像（未失真影像）的实际距离之间的差异来计算。例如，一个与画面中心距离200像素的标的在影像画面中只有和中心点间隔198个像素，其失真度则为：distortion = （198-200）/200 = -2/200 = 1%

    正向放射性失真 （Positive radial distortion） 也被称为 “pincushion” 性失真，负向放射性失真 （negative radial distortion） 可被另称为 “barrel” distortion，此类的变形和影像中心的距离大小有的关联性。

    影像的失真可被视作真实画面经过二维几何性变形的结果，由于通常不是线性改变而是二或三度的多项式的变形，影像会被些许的拉扯及扭曲。

    一般的镜头具有数度或数十度的失真度，不过由于大部分的影像镜头是用在一般监测系统或普通摄影中，些许的影像失真是能被容许的，但此瑕疵让精密影像测量变的困难。

    高品质的工业远心镜头只具有低于0.1%失真度的特性，虽然这个数次听起来很小，但在高分辨率的摄影机下仍能造成将近一个像素的误差。因此许多失真的影像会利用软件做校正：将校正用图样（此图样的精密度必须比）置于镜头下方拍摄，之后利用软件计算影像校正公式，将失真影像做校正。由于影像的失真程度与物体和镜头的距离有*的关联性，因此必须格外留意物体在被摄影时与镜头的距离。

    除了与镜头的距离以外，物体和镜头之间必须尽量保持垂直以避免” non-axially symmetric distortion effects”，所谓的梯形性失真（或称” Keystone” or thin prism effect”） 是另一个影像测量系统中必须克服的问题，如果拍摄物体没有被放置于中心点，此类的影像通常据非对称性也很难利用软件校正。

    如上图所示，左图为一张使用远心镜头所拍摄的不失真影像，中图为同一个画面但具放射性变形的影像，右图为同一个画面但具有梯形性失真的影像。从图中可以看出远心镜头获取的物体影像的低失真度是显而易见的。获取更多相关信息及机器视觉产品详细资料敬请登陆中国机器视觉商城 ：4000-400-816.