首先说说什么是畸变,一般来说,镜头畸变实际上是光学透镜固有的透视失真的总称,也就是因为透视原因造成的失真。
可以简单的分为镜像畸变和线性畸变。径向畸变就是沿着透镜半径方向分布的畸变,产生原因是光线在远离透镜中心的地方比靠近中心的地方更加弯曲。如下图
枕形畸变,在使用长焦镜头时,容易出现。
桶形畸变,在使用广角镜头时,容易出现。
线性畸变是由于透镜本身与相机传感器平面(成像平面)或图像平面不平行而产生的,这种情况多是由于透镜被粘贴到镜头模组上的安装偏差导致。如下图
线性畸变
那什么是预处理呢?预处理就是图像的前期处理。像彩色转灰、直方图均衡、灰度反转、调整对比度、光照校正等,用于整体的图像效果调整。污点修补、二值化图像、形态学变换、图像运算、图像填充、颜色提取等,用于提取/消除部分图像特征。
了解了什么是畸变校正和图像预处理,那么也就明白了机器视觉中为什么需要畸变校正和预处理。因为图像质量的好坏直接影响识别算法的设计与效果的精度,因此在图像分析(特征提取、分割、匹配和识别等)前,需要进行预处理。图像预处理的主要目的是消除图像中无关的信息,恢复有用的真实信息,增强有关信息的可检测性、最大限度地简化数据,从而改进特征提取、图像分割、匹配和识别的可靠性。
马克拉伯免费机器视觉软件SGVision在畸变校正和图像预处理方面功能是比较强大的。软件操作简单,集成化系统,无需编程,只需简单设置即可完成一个项目。特别适合初学者。内置数百种算法,在预处理方面有彩色转灰、直方图均值、灰度反转、调整对比度、污点修补、二值化图像、形态学变换、图像运算、光照校正、图像校正、颜色提取共11种算法,能满足大部分需求。
畸变校正
预处理彩色转灰
预处理灰度反转
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