工業(yè)相機(jī)的使用日益廣泛。然而，盡管技術(shù)不斷進(jìn)步，鏡頭畸變問(wèn)題依舊困擾著許多用戶。鏡頭畸變會(huì)對(duì)圖像的幾何精度造成影響，進(jìn)而影響圖像處理、對(duì)象識(shí)別以及測(cè)量等。特別是在高精度的應(yīng)用場(chǎng)合，例如工業(yè)物體檢測(cè)、機(jī)器人視覺(jué)、3D重建等，鏡頭畸變會(huì)使得算法的精度降低，甚至導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷。

鏡頭畸變是指圖像在通過(guò)鏡頭成像時(shí)，與實(shí)際物體之間的形狀或尺寸產(chǎn)生偏差的現(xiàn)象。

畸變成因：

鏡頭畸變本質(zhì)是光線通過(guò)透鏡組時(shí)因折射率差異導(dǎo)致的幾何失真，機(jī)器視覺(jué)中，常見的有兩種畸變：

徑向畸變：是由于透鏡的形狀工藝導(dǎo)致的。越靠近邊緣，畸變?cè)絿?yán)重。包括桶形畸變（廣角鏡頭常見，圖像邊緣向外膨脹）和枕形畸變（長(zhǎng)焦鏡頭常見，圖像邊緣向內(nèi)收縮）

切向畸變：由于組裝失誤導(dǎo)致透鏡與圖像傳感器（成像面）之間非平行關(guān)系，表現(xiàn)為圖像邊緣線條傾斜或錯(cuò)位

在視覺(jué)檢測(cè)中，我們需要利用圖形進(jìn)行測(cè)量或者識(shí)別，鏡頭畸變會(huì)影響最終的測(cè)量結(jié)果，為了保證精度，我們需要盡量的還原圖像。

由于畸變是光學(xué)透鏡的固有特性，所以鏡頭畸變沒(méi)辦法完全消除，但是可以改善。

解決辦法

1、 硬件：

調(diào)整安裝方式，讓透鏡和成像面處于平行狀態(tài)。

2、軟件：

利用圖像處理軟件對(duì)畸變進(jìn)行校正是解決鏡頭畸變問(wèn)題的一種常用方式。

相機(jī)標(biāo)定的步驟：

提取標(biāo)定板角點(diǎn) → 2) 計(jì)算內(nèi)參矩陣 → 3) 構(gòu)建徑向/切向畸變模型 → 4) 應(yīng)用反向映射校正

鏡頭畸變?cè)诠I(yè)相機(jī)中是一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，其影響可以是廣泛且深遠(yuǎn)的。然而，通過(guò)選擇優(yōu)質(zhì)鏡頭、進(jìn)行專業(yè)校準(zhǔn)以及采用有效的圖像處理方法，有效解決鏡頭畸變帶來(lái)的誤差，確保在各種應(yīng)用場(chǎng)合中獲得高質(zhì)量、高精度的圖像信息。