遠心鏡頭技術優勢之低失真度

    由于遠心鏡頭與傳統鏡頭相比具有極大的技術優勢，如高分辨率、近乎零畸變、低失真度等，因此其主要被用于精密測量及產品瑕疵檢測中。下面由中國機器視覺商城為您詳細解讀一下遠心鏡頭技術優勢之低失真度 （Distortion）的相關知識。

    影像的變形是限制光學量測準確性的重要因素之一，再好的鏡頭都還是無法避免。然而有時候一或數個像素的錯誤可能具決定性的影響。失真度也可以說是影像與實際畫面的差異度，是利用影像點與影像中心位置的距離和在標準影像（未失真影像）的實際距離之間的差異來計算。例如，一個與畫面中心距離200像素的標的在影像畫面中只有和中心點間隔198個像素，其失真度則為：distortion = （198-200）/200 = -2/200 = 1%

    正向放射性失真 （Positive radial distortion） 也被稱為 “pincushion” 性失真，負向放射性失真 （negative radial distortion） 可被另稱為 “barrel” distortion，此類的變形和影像中心的距離大小有的關聯性。

    影像的失真可被視作真實畫面經過二維幾何性變形的結果，由于通常不是線性改變而是二或三度的多項式的變形，影像會被些許的拉扯及扭曲。

    一般的鏡頭具有數度或數十度的失真度，不過由于大部分的影像鏡頭是用在一般監測系統或普通攝影中，些許的影像失真是能被容許的，但此瑕疵讓精密影像測量變的困難。

    高品質的工業遠心鏡頭只具有低于0.1%失真度的特性，雖然這個數次聽起來很小，但在高分辨率的攝影機下仍能造成將近一個像素的誤差。因此許多失真的影像會利用軟件做校正：將校正用圖樣（此圖樣的精密度必須比）置于鏡頭下方拍攝，之后利用軟件計算影像校正公式，將失真影像做校正。由于影像的失真程度與物體和鏡頭的距離有*的關聯性，因此必須格外留意物體在被攝影時與鏡頭的距離。

    除了與鏡頭的距離以外，物體和鏡頭之間必須盡量保持垂直以避免” non-axially symmetric distortion effects”，所謂的梯形性失真（或稱” Keystone” or thin prism effect”） 是另一個影像測量系統中必須克服的問題，如果拍攝物體沒有被放置于中心點，此類的影像通常據非對稱性也很難利用軟件校正。

    如上圖所示，左圖為一張使用遠心鏡頭所拍攝的不失真影像，中圖為同一個畫面但具放射性變形的影像，右圖為同一個畫面但具有梯形性失真的影像。從圖中可以看出遠心鏡頭獲取的物體影像的低失真度是顯而易見的。獲取更多相關信息及機器視覺產品詳細資料敬請登陸中國機器視覺商城 ：4000-400-816.