本發(fā)明涉及鏡頭畸變測試技術(shù)，尤其涉及的是一種有限物距畸變測量方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著對光學(xué)成像質(zhì)量要求的不斷提高，在大視場角的光學(xué)成像系統(tǒng)中畸變對于成像質(zhì)量的影響越發(fā)凸顯。一般來說，鏡頭畸變實際上是光學(xué)透鏡固有的透視失真的總稱，也就是因為透視原因造成的失真，這種失真對于照片的成像質(zhì)量是非常不利的，畢竟攝影的目的是為了再現(xiàn)，而非夸張，但因為這是透鏡的固有特性(凸透鏡匯聚光線、凹透鏡發(fā)散光線)，所以無法消除，只能改善。

畸變?yōu)槌上窆鈱W(xué)鏡頭所固有的特征，其值隨工作距離的變化而變化；目前已有的鏡頭畸變測量方法以平行光作為光源進(jìn)行測量，實現(xiàn)了對無窮遠(yuǎn)目標(biāo)成像時的鏡頭畸變的測量。現(xiàn)有方法無法在鏡頭安裝攝像機(jī)后進(jìn)行測試，影響生產(chǎn)效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種有限物距畸變測量方法及系統(tǒng)，可對光學(xué)鏡頭畸變指標(biāo)進(jìn)行測量。

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種有限物距畸變測量方法，包括以下步驟：

s1：提供一目標(biāo)測量平面，所述目標(biāo)測量平面上陣列式排布有多個測量標(biāo)識點，所述測量標(biāo)識點的實際間距已知；

s2：鏡頭調(diào)整物距，在調(diào)整后的物距下對所述目標(biāo)測量平面進(jìn)行圖像拍攝；

s3：識別拍攝得到圖像中的目標(biāo)測量平面上的測量標(biāo)識點，選取圖像中的測量標(biāo)識點，根據(jù)測量標(biāo)識點的顯示間距與實際間距、及對應(yīng)物距，計算鏡頭的近軸焦距和不同視場處的軸外焦距；

s4：計算不同視場角處的軸外焦距與近軸焦距的相對值，得到相應(yīng)視場角下的相對畸變。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述目標(biāo)測量平面為矩形板面，所述目標(biāo)測量平面上布滿所述測量標(biāo)識點，且所述測量標(biāo)識點呈矩形陣列排布。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟s2中，在所述鏡頭調(diào)整至需要的物距之后，還對所述鏡頭進(jìn)行角度和位移的調(diào)整，使得所述鏡頭的光軸垂直于目標(biāo)測量平面的中心。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟s2包括以下步驟：

s21：調(diào)整鏡頭的z軸向位移，使得鏡頭與目標(biāo)測量平面的距離為本次畸變測量的物距；

s22：鏡頭打開，檢測目標(biāo)測量平面的各個邊沿中心點與圖像對應(yīng)邊沿中心之間間距，左右邊沿間距進(jìn)行比較，上下邊沿間距進(jìn)行比較，判斷是否存在x軸向和y軸向的位移偏差，若存在則調(diào)整鏡頭的x軸向和y軸向的位移，使得圖像中的目標(biāo)測量平面中心與圖像中心重合；

s23：檢測目標(biāo)測量平面的至少一邊沿與圖像對應(yīng)邊沿之間的多個間距值，進(jìn)行間距值之間的比較，判斷目標(biāo)測量平面是否處處相等，若不是則存在角度偏差，調(diào)整鏡頭的角度，使得圖像中的目標(biāo)測量平面在圖像中上下左右對稱；

s24：鏡頭在本次畸變測量的物距對應(yīng)的視場角下對所述目標(biāo)測量平面進(jìn)行圖像拍攝，獲得圖像之后，返回步驟s21進(jìn)行下一次畸變測量的物距調(diào)整。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟s3包括以下步驟：

s31：針對每一不同物距下拍攝的圖像，識別圖像中的目標(biāo)測量平面上的測量標(biāo)識點；

s32：選取圖像中心區(qū)域相近的兩個測量標(biāo)識點，檢測該兩個測量標(biāo)識點在圖像上的顯示間距d1’和在目標(biāo)測量平面上的實際間距d1，依據(jù)公式(1)計算鏡頭近軸焦距f；

f＝l/d1*d1’(1)；

其中，l為物距，d1’＝n1*p，n1為圖像中心區(qū)域相近兩個測量標(biāo)識點所間隔像元數(shù)，p為像元尺寸；

s32：選取圖像中心區(qū)域的一測量標(biāo)識點及偏離圖像中心區(qū)域一定距離的一測量標(biāo)識點，檢測該兩個測量標(biāo)識點在圖像上的顯示間距d2’和在目標(biāo)測量平面上的實際間距d2，依據(jù)公式(2)計算該圖像中軸外視場角ω處軸外焦距f’，

f’＝l/d2*d2’(2)

其中，l為物距，d2’＝n2*p，n2為圖像中心區(qū)域的一測量標(biāo)識點及偏離圖像中心區(qū)域一定距離的一測量標(biāo)識點之間所間隔像元數(shù)，p為像元尺寸。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟s4包括：依據(jù)公式(3)不同視場角ω處的相對畸變dt，

dt＝(f′-f)/f(3)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括步驟s5：依據(jù)公式(4)計算該軸外視場角ω，繪制軸外視場角ω與相對畸變dt之間的畸變分布關(guān)系圖，

ω＝arctan(d2/l)(4)。

本發(fā)明提供一種有限物距畸變測量系統(tǒng)，包括：

目標(biāo)測量板，其板面作為目標(biāo)測量平面，所述目標(biāo)測量平面上陣列式排布有多個測量標(biāo)識點，所述測量標(biāo)識點的實際間距已知；

移動裝置，用于固定鏡頭，并用來調(diào)整鏡頭物距；

鏡頭，用于在調(diào)整后的物距下對目標(biāo)測量平面進(jìn)行圖像拍攝；

圖像采集設(shè)備，用以采集鏡頭所拍攝的圖像并進(jìn)行傳輸；

處理設(shè)備，用以識別拍攝得到圖像中的目標(biāo)測量平面上的測量標(biāo)識點，選取圖像中的測量標(biāo)識點，根據(jù)測量標(biāo)識點的顯示間距與實際間距、及對應(yīng)物距，計算鏡頭的近軸焦距和不同視場處的軸外焦距；還用以計算不同視場角處的軸外焦距與近軸焦距的相對值，得到相應(yīng)視場角下的相對畸變。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述目標(biāo)測量板為矩形板，所述目標(biāo)測量平面上布滿所述測量標(biāo)識點，且所述測量標(biāo)識點呈矩形陣列排布。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述移動裝置為三維可移動裝置和角度可調(diào)夾具，所述角度可調(diào)夾具固定于所述三維可移動裝置，所述角度可調(diào)夾具夾持固定帶有所述鏡頭的攝像機(jī)；所述三維可移動裝置用于鏡頭的位移調(diào)整，所述角度可調(diào)夾具用于鏡頭的角度調(diào)整，使得所述鏡頭的光軸垂直于目標(biāo)測量平面的中心。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，

所述三維可移動裝置調(diào)整鏡頭的z軸向位移，使得鏡頭與目標(biāo)測量平面的距離為本次畸變測量的物距；

處理設(shè)備檢測鏡頭獲取的圖像的目標(biāo)測量平面的各個邊沿中心點與圖像對應(yīng)邊沿中心之間間距，左右邊沿間距進(jìn)行比較，上下邊沿間距進(jìn)行比較，判斷是否存在x軸向和y軸向的位移偏差，若存在則所述三維可移動裝置調(diào)整鏡頭的x軸向和y軸向的位移，使得圖像中的目標(biāo)測量平面中心與圖像中心重合；

處理設(shè)備檢測鏡頭獲取的圖像的目標(biāo)測量平面的至少一邊沿與圖像對應(yīng)邊沿之間的多個間距值，進(jìn)行間距值之間的比較，判斷目標(biāo)測量平面是否處處相等，若不是則存在角度偏差，所述角度可調(diào)夾具調(diào)整鏡頭的角度，使得圖像中的目標(biāo)測量平面在圖像中上下左右對稱；

鏡頭在本次畸變測量的物距對應(yīng)的視場角下對所述目標(biāo)測量平面進(jìn)行圖像拍攝。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述處理設(shè)備包括：

識別單元，用以針對每一不同物距下拍攝的圖像，識別圖像中的目標(biāo)測量平面上的測量標(biāo)識點；

近軸焦距計算單元，用以選取圖像中心區(qū)域相近的兩個測量標(biāo)識點，檢測該兩個測量標(biāo)識點在圖像上的顯示間距d1’和在目標(biāo)測量平面上的實際間距d1，依據(jù)公式(1)計算鏡頭近軸焦距f；

f＝l/d1*d1’(1)；

其中，l為物距，d1’＝n1*p，n1為圖像中心區(qū)域相近兩個測量標(biāo)識點所間隔像元數(shù)，p為像元尺寸；

軸外焦距計算單元，用以選取圖像中心區(qū)域的一測量標(biāo)識點及偏離圖像中心區(qū)域一定距離的一測量標(biāo)識點，檢測該兩個測量標(biāo)識點在圖像上的顯示間距d2’和在目標(biāo)測量平面上的實際間距d2，依據(jù)公式(2)計算該圖像中軸外視場角ω處軸外焦距f’，

f’＝l/d2*d2’(2)

其中，l為物距，d2’＝n2*p，n2為圖像中心區(qū)域的一測量標(biāo)識點及偏離圖像中心區(qū)域一定距離的一測量標(biāo)識點之間所間隔像元數(shù)，p為像元尺寸。

相對畸變計算單元，用以依據(jù)公式(3)不同視場角ω處的相對畸變dt，

dt＝(f′-f)/f(3)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，還包括畸變分布計算單元，用以依據(jù)公式(4)計算該軸外視場角ω，繪制軸外視場角ω與相對畸變dt之間的畸變分布關(guān)系圖，

ω＝arctan(d2/l)(4)。

采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下有益效果：

采用本發(fā)明實施例的有限物距畸變測量方法，可實現(xiàn)攝像機(jī)鏡頭在安裝之后，在整機(jī)狀態(tài)下的畸變測試，可以用在實驗室環(huán)境中，針對攝像機(jī)鏡頭在有限物距時的畸變進(jìn)行測量；

通過鏡頭拍攝有限物距上具有均勻分布特征的目標(biāo)測量平面，計算攝像機(jī)成像獲取不同入射角度時焦距，檢測出不同視場角下的相對畸變，得到畸變分布情況；通過移動裝置，實現(xiàn)了攝像機(jī)與目標(biāo)測量平面的對準(zhǔn)調(diào)節(jié)，提高測量精度，可進(jìn)行多物距下拍攝，實現(xiàn)了基于焦距變化的畸變計算。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的有限物距畸變測量方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明一實施例的鏡頭與目標(biāo)測量平面的位置關(guān)系示意圖；

圖3a為本發(fā)明一實施例的需要調(diào)整方位角的圖像；

圖3b為本發(fā)明一實施例的需要調(diào)整俯仰角的圖像；

圖3c為本發(fā)明一實施例的需要調(diào)整旋轉(zhuǎn)角的圖像；

圖3d為本發(fā)明一實施例的完成位移及角度調(diào)整后的圖像；

圖4為本發(fā)明一實施例的有限物距畸變測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中標(biāo)記說明：

1-目標(biāo)測量平面，2-鏡頭，3-移動裝置，4-圖像采集設(shè)備，5-處理設(shè)備，10-圖像，101-圖像中的目標(biāo)測量平面。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細(xì)的說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。

參看圖1，在一個實施例中，有限物距畸變測量方法，包括以下步驟：

s1：提供一目標(biāo)測量平面，所述目標(biāo)測量平面上陣列式排布有多個測量標(biāo)識點，所述測量標(biāo)識點的實際間距已知；

s2：鏡頭調(diào)整物距，在調(diào)整后的物距下對所述目標(biāo)測量平面進(jìn)行圖像拍攝；

s3：識別拍攝得到圖像中的目標(biāo)測量平面上的測量標(biāo)識點，選取圖像中的測量標(biāo)識點，根據(jù)測量標(biāo)識點的顯示間距與實際間距、及對應(yīng)物距，計算鏡頭的近軸焦距和不同視場處的軸外焦距；

s4：計算不同視場角處的軸外焦距與近軸焦距的相對值，得到相應(yīng)視場角下的相對畸變。

參看圖2，在步驟s1中，提供一目標(biāo)測量平面1，該目標(biāo)測量平面1可以落在具有平面的物體上。目標(biāo)測量平面1上陣列式排布有多個測量標(biāo)識點，測量標(biāo)識點的實際間距已知。測量標(biāo)識點的尺寸足以在畸變測量過程中被鏡頭2捕獲。測量標(biāo)識點的本身尺寸遠(yuǎn)小于測量標(biāo)識點之間的間距時，測量標(biāo)識點帶來的間距偏差可以被忽略；否則，在確定間距時需要將測量標(biāo)識點本身的尺寸精確考慮在內(nèi)。

優(yōu)選的，目標(biāo)測量平面1為矩形板面，目標(biāo)測量平面1上布滿測量標(biāo)識點，且測量標(biāo)識點呈矩形陣列排布。構(gòu)成了有限物距上具有均勻分布特征的目標(biāo)測量靶板。

在一個具體的實施例中，提供一尺寸為3m×3m的目標(biāo)測量板，目標(biāo)測量板上均布間距60mm、直徑φ6mm的圓形標(biāo)識作為有限物距(0.5m～3m)上的測量標(biāo)識點，作為目標(biāo)測量平面1。在不同物距時，該目標(biāo)測量板支持的視場測量范圍為：物距0.5m時，水平視場小于140°；物距1m時，水平視場小于110°；物距1.5m時，水平視場小于90°；物距3m時，水平視場小于50°。

繼續(xù)參看圖2，在步驟s2中，鏡頭2調(diào)整物距，在調(diào)整后的物距下對目標(biāo)測量平面進(jìn)行圖像拍攝。物距范圍根據(jù)目標(biāo)測量平面1尺寸及其上的目標(biāo)測量點分布而定，在前述尺寸的目標(biāo)測量板的基礎(chǔ)上，物距可以選取為0.5m～3m。優(yōu)選的，對物距為0.5m，1m，1.5m，3m的情況進(jìn)行畸變測量。

在一個實施例中，步驟s2中，在鏡頭2調(diào)整至需要的物距之后，還對鏡頭22進(jìn)行角度和位移的調(diào)整，使得鏡頭2的光軸垂直于目標(biāo)測量平面1的中心。進(jìn)行畸變測量前，首先進(jìn)行對準(zhǔn)，保證畸變測量的精度。

優(yōu)選的，步驟s2包括以下步驟：

s21：調(diào)整鏡頭2的z軸向位移，使得鏡頭2與目標(biāo)測量平面1的距離為本次畸變測量的物距；

s22：鏡頭打開，檢測目標(biāo)測量平面1的各個邊沿中心點與圖像對應(yīng)邊沿中心之間間距，左右邊沿間距進(jìn)行比較，上下邊沿間距進(jìn)行比較，判斷是否存在x軸向和y軸向的位移偏差，若存在則調(diào)整鏡頭2的x軸向和y軸向的位移，使得圖像中的目標(biāo)測量平面中心與圖像中心重合；

s23：檢測目標(biāo)測量平面1的至少一邊沿與圖像對應(yīng)邊沿之間的多個間距值，進(jìn)行間距值之間的比較，判斷目標(biāo)測量平面1是否處處相等，若不是則存在角度偏差，調(diào)整鏡頭2的角度，使得圖像中的目標(biāo)測量平面在圖像中上下左右對稱；

s24：鏡頭在本次畸變測量的物距對應(yīng)的視場角下對所述目標(biāo)測量平面進(jìn)行圖像拍攝，獲得圖像之后，返回步驟s21進(jìn)行下一次畸變測量的物距調(diào)整。

參看圖2和圖3a-3d，首先，調(diào)整攝像機(jī)與目標(biāo)測量板的距離，即調(diào)整z軸方向位移，使得z值為開展測量的物距值；攝像機(jī)加電示出圖像10或者拍攝得到圖像10，檢查輸出圖像中的目標(biāo)測量平面101是否存在左右(x軸向)和高低(y軸向)的位置偏移，若有則進(jìn)行調(diào)整，使得圖像中的目標(biāo)測量平面101的中心與圖像10中心重合；檢查圖像中的目標(biāo)測量平面101是否存在角度上的偏差，如是否存在方位、俯仰、旋轉(zhuǎn)角度，若有則進(jìn)行調(diào)整，使得圖像中的目標(biāo)測量平面101左右、上下均呈對稱狀態(tài)；存在角度偏差的情況如圖3a-3c，完成調(diào)整之后的情況如圖3d，此時攝像機(jī)光軸垂直于目標(biāo)測量板的中心。

具體的，參看圖4，通過移動裝置來實現(xiàn)攝像機(jī)的角度和位移調(diào)整，可以采用具有可多自由度轉(zhuǎn)動的用來夾持?jǐn)z像機(jī)的角度可調(diào)夾具調(diào)整角度，將角度可調(diào)夾具安裝在三維可移動裝置上，可實現(xiàn)鏡頭指向方向和位移的調(diào)整：

1)方位角調(diào)整范圍：0°～180°，精度優(yōu)于0.05°；

2)俯仰角調(diào)整范圍：-15°～+15°，精度優(yōu)于0.05°；

3)高度位移調(diào)整范圍：50mm，精度優(yōu)于0.1mm；

4)左右位移調(diào)整范圍：50mm，精度優(yōu)于0.1mm；

5)前后位移調(diào)整范圍：50mm，精度優(yōu)于0.1mm。

當(dāng)然鏡頭2已經(jīng)安裝到了攝像機(jī)上，因調(diào)整攝像機(jī)的位移和角度即等于調(diào)整鏡頭2的位移和角度。

步驟s3中，識別鏡頭2拍攝得到圖像中的目標(biāo)測量平面101上的測量標(biāo)識點，選取圖像10中的測量標(biāo)識點，根據(jù)測量標(biāo)識點的顯示間距與實際間距、及對應(yīng)物距，計算鏡頭的近軸焦距和不同視場處的軸外焦距，鏡頭2可以多次拍攝圖像，選取最符合的圖像進(jìn)行相應(yīng)的識別處理。

繼續(xù)參看圖4，可以采用具有可采集pal、ntsc、cameralink、網(wǎng)口、sdi等多制式接口的圖像采集設(shè)備4，實時采集攝像機(jī)鏡頭2拍攝的原始標(biāo)清、高清圖像，同時也可以處理mpeg-4、h.264等視頻編碼后碼流，具備對其實時顯示、存儲的功能，圖像采集設(shè)備4將采集的圖像傳輸給處理設(shè)備5進(jìn)行相應(yīng)的處理。

優(yōu)選的，步驟s3包括以下步驟：

s31：針對每一不同物距下拍攝的圖像10，識別圖像中的目標(biāo)測量平面101上的測量標(biāo)識點；

s32：選取圖像中心區(qū)域相近的兩個測量標(biāo)識點，檢測該兩個測量標(biāo)識點在圖像上的顯示間距d1’和在目標(biāo)測量平面上的實際間距d1，依據(jù)公式(1)計算鏡頭近軸焦距f；

f＝l/d1*d1’(1)；

其中，l為物距，d1’＝n1*p，n1為圖像中心區(qū)域相近兩個測量標(biāo)識點所間隔像元數(shù)，p為像元尺寸；

s32：選取圖像中心區(qū)域的一測量標(biāo)識點及偏離圖像中心區(qū)域一定距離的一測量標(biāo)識點，檢測該兩個測量標(biāo)識點在圖像上的顯示間距d2’和在目標(biāo)測量平面上的實際間距d2，依據(jù)公式(2)計算該圖像中軸外視場角ω處軸外焦距f’，

f’＝l/d2*d2’(2)

其中，l為物距，d2’＝n2*p，n2為圖像中心區(qū)域的一測量標(biāo)識點及偏離圖像中心區(qū)域一定距離的一測量標(biāo)識點之間所間隔像元數(shù)，p為像元尺寸。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述步驟s4包括：依據(jù)公式(3)不同視場角ω處的相對畸變dt，

dt＝(f′-f)/f(3)。

近軸焦距，是指入射角較小(如5°以內(nèi))，靠近光軸區(qū)域的光學(xué)鏡頭的焦距，此時入射視場角近似于0°，根據(jù)幾何像差理論知，此時的畸變近似于0，因此可作為計算畸變曲線的基準(zhǔn)。

軸外焦距，是指入射角較大(如5°以上)，偏離光軸區(qū)域的光學(xué)鏡頭的焦距，根據(jù)幾何像差理論知，入射角越大則越偏離近軸焦距，體現(xiàn)在圖像中即為無法忽視的畸變，因此作為計算相對畸變的測量值。

更優(yōu)的，有限物距畸變測量方法還可以包括步驟s5：依據(jù)公式(4)計算該軸外視場角ω，繪制軸外視場角ω與相對畸變dt之間的畸變分布關(guān)系圖，

ω＝arctan(d2/l)(4)。

通過畸變分布關(guān)系圖可圖形化示出畸變情況，可以對鏡頭整個畸變情況進(jìn)行整體比對分析，從而進(jìn)行修正規(guī)劃。

采用本發(fā)明實施例的有限物距畸變測量方法，可實現(xiàn)攝像機(jī)鏡頭在安裝之后，在整機(jī)狀態(tài)下的畸變測試，可以用在實驗室環(huán)境中，針對攝像機(jī)鏡頭在有限物距時的畸變進(jìn)行測量。

通過鏡頭拍攝有限物距上具有均勻分布特征的目標(biāo)測量平面，計算攝像機(jī)成像獲取不同入射角度時焦距，檢測出不同視場角下的相對畸變，得到畸變分布情況；通過移動裝置，實現(xiàn)了攝像機(jī)與目標(biāo)測量平面的對準(zhǔn)調(diào)節(jié)，提高測量精度，可進(jìn)行多物距下拍攝，實現(xiàn)了基于焦距變化的畸變計算。

測量的畸變值，其誤差主要來自于對圖像中標(biāo)識點的位置的計算，經(jīng)試驗，測量值的誤差低于真實值的2％。

參看圖4，本發(fā)明提供一種有限物距畸變測量系統(tǒng)，包括：

目標(biāo)測量板，其板面作為目標(biāo)測量平面1，所述目標(biāo)測量平面1上陣列式排布有多個測量標(biāo)識點，所述測量標(biāo)識點的實際間距已知；

移動裝置3，用于固定鏡頭2，并用來調(diào)整鏡頭2物距；

鏡頭2，用于在調(diào)整后的物距下對目標(biāo)測量平面1進(jìn)行圖像拍攝；

圖像采集設(shè)備4，用以采集鏡頭2所拍攝的圖像并進(jìn)行傳輸；

處理設(shè)備5，用以識別拍攝得到圖像中的目標(biāo)測量平面1上的測量標(biāo)識點，選取圖像中的測量標(biāo)識點，根據(jù)測量標(biāo)識點的顯示間距與實際間距、及對應(yīng)物距，計算鏡頭2的近軸焦距和不同視場處的軸外焦距；還用以計算不同視場角處的軸外焦距與近軸焦距的相對值，得到相應(yīng)視場角下的相對畸變。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述目標(biāo)測量板為矩形板，所述目標(biāo)測量平面1上布滿所述測量標(biāo)識點，且所述測量標(biāo)識點呈矩形陣列排布。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述移動裝置3為三維可移動裝置和角度可調(diào)夾具，所述角度可調(diào)夾具固定于所述三維可移動裝置，所述角度可調(diào)夾具夾持固定帶有所述鏡頭的攝像機(jī)；所述三維可移動裝置用于鏡頭的位移調(diào)整，所述角度可調(diào)夾具用于鏡頭的角度調(diào)整，使得所述鏡頭的光軸垂直于目標(biāo)測量平面1的中心。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，

所述三維可移動裝置調(diào)整鏡頭2的z軸向位移，使得鏡頭2與目標(biāo)測量平面1的距離為本次畸變測量的物距；

處理設(shè)備5檢測鏡頭2獲取的圖像的目標(biāo)測量平面的各個邊沿中心點與圖像對應(yīng)邊沿中心之間間距，左右邊沿間距進(jìn)行比較，上下邊沿間距進(jìn)行比較，判斷是否存在x軸向和y軸向的位移偏差，若存在則所述三維可移動裝置調(diào)整鏡頭2的x軸向和y軸向的位移，使得圖像中的目標(biāo)測量平面101中心與圖像10中心重合；

處理設(shè)備5檢測鏡頭獲取的圖像的目標(biāo)測量平面的至少一邊沿與圖像對應(yīng)邊沿之間的多個間距值，進(jìn)行間距值之間的比較，判斷目標(biāo)測量平面是否處處相等，若不是則存在角度偏差，所述角度可調(diào)夾具調(diào)整鏡頭的角度，使得圖像中的目標(biāo)測量平面101在圖像10中上下左右對稱；

鏡頭2在本次畸變測量的物距對應(yīng)的視場角下對所述目標(biāo)測量平面10進(jìn)行圖像拍攝。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述處理設(shè)備5包括：

識別單元，用以針對每一不同物距下拍攝的圖像，識別圖像中的目標(biāo)測量平面上的測量標(biāo)識點；

近軸焦距計算單元，用以選取圖像中心區(qū)域相近的兩個測量標(biāo)識點，檢測該兩個測量標(biāo)識點在圖像上的顯示間距d1’和在目標(biāo)測量平面上的實際間距d1，依據(jù)公式(1)計算鏡頭近軸焦距f；

f＝l/d1*d1’(1)；

其中，l為物距，d1’＝n1*p，n1為圖像中心區(qū)域相近兩個測量標(biāo)識點所間隔像元數(shù)，p為像元尺寸；

軸外焦距計算單元，用以選取圖像中心區(qū)域的一測量標(biāo)識點及偏離圖像中心區(qū)域一定距離的一測量標(biāo)識點，檢測該兩個測量標(biāo)識點在圖像上的顯示間距d2’和在目標(biāo)測量平面上的實際間距d2，依據(jù)公式(2)計算該圖像中軸外視場角ω處軸外焦距f’，

f’＝l/d2*d2’(2)

其中，l為物距，d2’＝n2*p，n2為圖像中心區(qū)域的一測量標(biāo)識點及偏離圖像中心區(qū)域一定距離的一測量標(biāo)識點之間所間隔像元數(shù)，p為像元尺寸。

相對畸變計算單元，用以依據(jù)公式(3)不同視場角ω處的相對畸變dt，

dt＝(f′-f)/f(3)。

根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，處理設(shè)備5還包括畸變分布計算單元，用以依據(jù)公式(4)計算該軸外視場角ω，繪制軸外視場角ω與相對畸變dt之間的畸變分布關(guān)系圖，

ω＝arctan(d2/l)(4)。

關(guān)于本發(fā)明有限物距畸變測量系統(tǒng)的具體內(nèi)容可以參看前述實施例中有限物距畸變測量方法的具體描述內(nèi)容，在此不再贅述。

本發(fā)明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定權(quán)利要求，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。