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| CCD光学摄像机成像几何模型技术简介-光学硬度计 |
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CCD光学建立摄像机成像的几何模型技术简介-光学硬度计光学畸变模型 计算机视觉的基本任务之一是以摄像机采集的图像信息为出发点来计算三维空间中物体的几何信息，并据此重建和识别物体，而三维空间中物体上某点的几何位置与其在二维图像中对应点之间的映射关系是由一些参数决定的，这些参数称为摄像机参数，由摄像机参数即可建立摄像机成像的几何模型。在大多数情况下，摄像机参数必须通过实验和计算才能得到，求解的过程称为摄像机标定(或定标)。标定过程就是确定摄像机固有的与光、电特征及几何结构有关的内参数，求解不同图像间摄像机的运动参数，即外参数。利用数字图像处理技术进行图像畸变校正，通常首先进行摄像机标定，求出镜头的内外参数，然后在原模型关系中引人反映畸变影响的修正参数，后利用基于控制点或其他方法求解修正后图像对应的位置关系，对图像进行校正。坐标系 为了定量的描述摄像机模型和成像过程，引入了四个参考坐标系：图像坐标系，成像平面坐标系，摄像机坐标系和世界坐标系。 图像坐标系。摄像机获取的数字图像通常以二维数组的形式存储在计算机内，每一个数组元素称为一个像素(pixel)，数组的下标分别表示该像素在数组中的列数和行数，数组中存储的值为其像素值(即灰度图像的亮度值，或彩色图像的R、G、B三种颜色的强度值)。 非线性畸变模型 摄像机成像过程中的非线性畸变来源于很多方面，如CCD的制造误差、镜片的曲面误差、镜头中镜片间的轴向间距、多透镜的对中误差。上述因素都是导致图像产生非线性畸变的原因，但它们各自的影响程度并不相同，实践证明：上述影响因素中以镜头镜片组合间距误差产生的形变为严重，其次是各镜片本身的曲线误差的影响。通常线性模型无法很精确地描述摄像机的成像关系，图像中不同位置畸变的程度不相同，距离图像中心越远，畸变越明显。因此，某些实际应用中需要使用非线性模型来准确描述成像几何关系。
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