拍照或处理图像时，我们有时会碰到直线出现不自然的扭曲，这种现象被称为图像畸变。它让不少从事图像工作的人感到烦恼，同时也影响了我们观看图像的舒适度。
图像畸变的定义及成因
图像畸变指的是直线出现不自然的变形或扭曲。这种畸变在不同类型的透镜和相机使用条件下，表现各异。例如，透镜不同，成像系统与物体在几何功能上相似，但鱼眼镜头这样的特殊系统故意设计成与物体几何形状不一致，这就会产生畸变。这些现象都与光学系统的特性紧密相连。
要知道，镜头和相机这类光学设备在成像过程中，会受到诸多因素的制约。即便在设计生产阶段，某些标准和条件已经设定，但在实际应用中，由于光学结构和材质的不同，图像与理想状态之间仍会出现偏差。这种偏差，我们称之为畸变。
测量中用到的图卡
在测量图像畸变的过程中，测试图卡扮演着极其关键的角色。图卡上印有具有规律几何结构的方格。TE260和TE251这两种图卡，是测量畸变时常用的工具。这样的方格图卡，能够为畸变的测量提供精确的参照标准。
图卡上规则的方格有助于我们精确地识别图像在不同位置上的变化。图卡方格的规整性使得在图像出现畸变时，我们可以直观地观察到哪些部分发生了变形，以及变形的具体程度。这实际上为图像畸变的测量提供了一杆标尺。
TV畸变方法
TV畸变方法具有其独到之处。本质上，它是一种从图像中心向四周延伸，显示出持续增长畸变特性的系统。此方法能够对图像不同区域的畸变情况进行量化分析。以原始图像中的直线为例，其弯曲程度在上边缘部分就可以进行量化。
这种量化方法是通过将图像高度方向弯曲的比率乘以100来计算图像高度畸变的百分比。利用这种方法，我们可以准确判断图像在高度方向上的畸变程度，这对于全面评估图像畸变具有重要意义。此外，在一些特定的镜头系统中，尤其是移动设备中的小型系统，这种方法还能在图像的最大高度上进行畸变校正。
直线几何畸变测试图卡特点
直线几何畸变测试使用的图卡呈现为直线网格样式。这种样式能很好地与图像中的直线部分相吻合。因此，它在检测图像直线畸变方面表现得尤为有效。
带wave畸变的系统，即便图像畸变明显，这种直线网格图卡仍能发挥其检测功能。测试发现，即便图像中畸变严重，图像在高度方向上的畸变值仍可能是零或接近零，这一现象揭示了这种图卡及测量方法的复杂程度。
直线几何畸变的测量方法
直线几何畸变测量方法分为三种，依据ISO17850标准执行。首先，计算不同图片高度中linegridpattern输出图像的最大高度值Ai和最小值Bi。然后，通过比较这两个值，得出与畸变相关的数值。
对各种宽度图片的相关线条与linepair的水平间距进行详尽分析。依据直线几何畸变Dline的绝对值最大值来界定整体畸变状况。此外，每个检测点均可提供一个局部畸变数值，这些数值可以描绘成以图像中心距离为变量的单一值函数。
图像重心与几何畸变计算
图像的重心定位在[0,0]的网格点上。以此为起点，所有理想的网格点均由整数位置值计算得出。每个网格点的几何畸变数值，即其实际位置的径向距离。
每个合法的网格位置都需计算几何畸变值，这为镜头畸变提供了一个二维数据集。这些数据集最终会以每个网格位置到图像中心的实际径向距离为依据，绘制出几何畸变的图像。这样，就能全面地反映出图像的畸变情况。
亲爱的读者们，在你们日常拍照或图片编辑时，是否遇到过那种无论如何都无法矫正的严重图像变形问题？期待大家能分享你们的经历和见解。此外，也欢迎点赞并转发这篇文章。