姚俊宏，曾静，胡紫微

（四川大学计算机学院，成都610065）

1 简介

1.1 镜头畸变

摄影机或相机的成像过程实质上是几个坐标系的转换，首先空间中的一点由世界坐标系转换到摄像机坐标系，然后再将其投影到成像平面（图像物理坐标系），最后再将成像平面上的数据转换到图像平面（图像像素坐标系）。从相机捕获的所有图像代表三维空间在有限的二维成像平面上的不完美投影。有许多众所周知的错误来源导致这种不理想的投影表示。其中包括设备噪声、有限的传感器元件尺寸、有限的积分时间和透镜形状效应等。我们在生活中也常常能见到这些因为畸变导致变形的图像，他们与我们肉眼看到的图像会有一定的区别，受很多因素的影响，例如焦距、拍摄角度、镜头本身的透镜特性等，会有不同程度的视觉区别，最常见变化最大的地方往往是图形的四个角部分，变化最小的地方一般是图像正中心的部分，这种视觉效果在鱼眼镜头的相片中最显眼。

还有很多在视觉效果上看起来并不是很大区别的图像，但在对图像中物体的几何位置精度要求很高的计算机图像应用领域中，可能会因为这些视觉上不明显的镜头失真，对最终的图像分析失去应用价值。现在，有许多图像处理或分析应用程序不需要校正轻微的镜头失真，也不必担心图像分辨率的任何合理损失，例如，涉及图案识别、边缘检测或图像表示的图像处理和分析应用程序。……