鱼眼镜头的畸变纠正分析
基于圆分割的鱼眼镜头图像畸变校正算法
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此特点，对丁均匀分割的同心蚓曲线映射成方形曲 线的ｌｑ时，根摧Ｉ刮心旧榷近边缘ｆ自稗度，可以相麻 的对校正斤的＾彤曲线问的距离进行微调，使得图 像的校正教粜更理想。 微调算ｊ王如Ｆ：
５结论
本文研究丁一种基ｊ圆分割ｆ日鱼眼镜头校正算 法。通过将鱼眼州像舒割成若Ｔ同心吲线，利刖投
ｆ“’＝Ⅳ＋ｍ（０≤¨≤ｗＪ
具有相同的，０坐标值．如图中Ｈ和世点在无扭曲的
３基于圆分割的鱼眼镜头校正算法
本文提出的基于圆分割的鱼眼校正算法采用 了同心圆分割的方法，将鱼眼图像分割成一系列的 圆线，再利用函数法，将畸变图像中的圆线经过一 定的算法映射成方形线，这样从图像中心的小圆开 始，将畸变的鱼眼圆形图像校正为人们习惯的透视 投影图像。有效的解决了基于经度校正方法还存在 的拱形失真问题，
的距离成正比．，取值越大．则边缘处微调物件之
法中采用的嘲分割山沾，充分利用了鱼崛图像的圆 对称返特征，ＪＥ其对于鱼眼ｌ割像边缘处的｛交『Ｆ敏 粜，与墓＿’经度的畸变校正算法比较．本文提出的 算泣赦果更理想。微调系数的引入，使得算泣更灵
问的距离就越远，，的驭值可以根据宴％－情Ｉ兄设定。
４
ＭａｔＬａｂ实验结果
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Final Cut Pro中的鱼眼修正和镜头校正技巧
Final Cut Pro中的鱼眼修正和镜头校正技巧在视频编辑领域中，鱼眼镜头是一种非常流行的选择，可以提供广角视野，带来独特的视觉效果。
然而，由于镜头的特性，鱼眼效果也会导致图像的畸变和扭曲。
为了纠正这些问题，Final Cut Pro提供了一些强大的工具和技巧来执行鱼眼修正和镜头校正。
首先，让我们看看如何进行鱼眼修正。
通过以下步骤，您可以快速轻松地纠正鱼眼镜头引起的畸变。
1.在Final Cut Pro中打开您的项目，并将需要进行鱼眼修正的视频片段拖到时间轴中。
2.选择您要进行修正的片段，然后点击顶部工具栏中的“视频修复”按钮。
3.在视频修复选项卡中，找到并点击“鱼眼”选项。
4.在“鱼眼”选项下，您可以看到可以控制畸变纠正强度的滑块。
根据您的需要，调整滑块直到您满意的效果。
您还可以通过点击“自动校正”按钮让Final Cut Pro自动进行校正，但这可能不总是达到理想效果。
5.在应用了修正后，您可以通过比较修正前后的画面来评估结果。
如果需要进一步的微调，您可以重新调整滑块或使用其他工具。
除了鱼眼修正外，Final Cut Pro还提供了一个功能强大的镜头校正工具，可以修正因摄影时相机或镜头倾斜引起的图像扭曲。
以下是如何使用Final Cut Pro中的镜头校正工具进行校正的步骤：1.选择需要进行校正的视频片段，并进入“视频修复”选项卡。
2.在视频修复选项中，找到并点击“镜头校正”选项。
3.在镜头校正选项中，您可以调整视频的角度、旋转和缩放参数。
使用这些参数，您可以纠正摄像机或镜头倾斜引起的图像扭曲。
4.通过调整参数，预览校正后的画面，并与未校正的画面进行比较。
确保校正后的图像看起来更自然且没有明显的扭曲。
5.完成校正后，将修正效果应用到视频片段中，并检查整个项目的一致性。
通过Final Cut Pro的鱼眼修正和镜头校正工具，您可以轻松修复由于使用鱼眼镜头和相机/镜头倾斜引起的图像畸变和扭曲。
摄影中的镜头畸变与校正技巧
摄影中的镜头畸变与校正技巧摄影是一门充满艺术性和技术性的创作形式。
在摄影过程中，摄影师常常会面临各种技术挑战，其中之一就是镜头畸变。
镜头畸变是在拍摄过程中产生的图像变形现象，它可能会影响到照片的质量和真实性。
为了解决这一问题，摄影师需要熟悉镜头畸变的类型和校正技巧。
一、什么是镜头畸变镜头畸变是指镜头在成像过程中引起的图像变形。
它主要分为三种类型：桶形畸变、枕形畸变和畸形畸变。
1. 桶形畸变桶形畸变是在照片中出现图像向中心收缩的现象，形状类似于桶子。
这种畸变通常出现在广角镜头和鱼眼镜头中，由于广角镜头的视角较大，所以图像边缘会向中心收缩。
2. 枕形畸变枕形畸变是在照片中出现图像向边缘收缩的现象，形状类似于枕头。
这种畸变通常出现在长焦镜头中，由于长焦镜头的视角较窄，所以图像边缘会向中心收缩。
3. 畸形畸变畸形畸变是在照片中出现一些不规则的图像变形现象，如弯曲或拉伸等。
这种畸变通常由于镜头的质量较差或者使用不当造成。
二、镜头畸变的校正技巧镜头畸变可以通过以下几种方法进行校正，以保证照片的质量和真实性。
1. 镜头校正大部分相机和摄像机都具有镜头校正功能，可以通过设置菜单中的参数进行校正。
通过选择恰当的校正参数，可以有效减轻或消除镜头畸变。
2. 后期校正在后期处理中，我们可以使用专业的图像编辑软件来进行镜头畸变的校正。
这种方法可以更加精确和灵活地处理畸变问题，同时也可以对图像进行其他的调整和修饰。
3. 畸变校正镜头一些专业的摄影镜头具有畸变校正的功能。
这些镜头内部集成了特殊的光学组件，可以在成像过程中主动校正镜头畸变，提供更加真实和准确的图像。
4. 构图和摄影技巧在实际拍摄中，合理的构图和摄影技巧也可以帮助减轻或掩盖镜头畸变。
通过选择恰当的角度、距离和焦距等因素，可以最大程度地优化图像的透视和比例关系，减少畸变的出现。
总结：镜头畸变是摄影过程中常见的技术挑战之一。
摄影师可以通过了解镜头畸变的类型和校正技巧，有效地解决这一问题，保证照片的质量和真实性。
鱼眼相机标定原理
鱼眼相机标定原理鱼眼相机是一种具有广角视野的特殊相机，它能够捕捉到更大范围的景象。
然而，由于鱼眼镜头的特殊形状，它会引起图像的畸变。
为了纠正这种畸变并获得准确的图像信息，我们需要对鱼眼相机进行标定。
鱼眼相机标定的原理是通过建立相机模型，将图像坐标与世界坐标进行映射，从而实现对图像畸变的校正。
常用的鱼眼相机模型有两种：圆柱投影模型和正交投影模型。
圆柱投影模型是最常用的鱼眼相机模型之一。
它假设鱼眼相机的镜头形状为圆柱体，并将图像坐标映射到一个圆柱体上。
在这个模型中，通过建立图像坐标和世界坐标之间的映射关系，可以实现对图像畸变的校正。
正交投影模型是另一种常用的鱼眼相机模型。
它假设鱼眼相机的镜头形状为正方体，并将图像坐标映射到一个正方体上。
与圆柱投影模型类似，通过建立图像坐标和世界坐标之间的映射关系，可以实现对图像畸变的校正。
鱼眼相机标定的过程可以分为两个步骤：内参数标定和外参数标定。
内参数标定是指确定相机的内部参数，包括焦距、主点坐标和畸变系数等。
为了进行内参数标定，我们需要采集一组已知的图像和对应的世界坐标。
通过对这些数据进行处理，可以得到相机的内部参数。
外参数标定是指确定相机的外部参数，包括相机的位置和朝向。
为了进行外参数标定，我们需要采集一组已知的图像和对应的世界坐标。
通过对这些数据进行处理，可以得到相机的外部参数。
在鱼眼相机标定的过程中，我们需要使用特殊的标定板。
这个标定板上通常会有一些特殊的标记点，以便于相机进行识别。
通过将标定板放置在不同的位置和角度，然后采集对应的图像和世界坐标，我们可以得到一组用于标定的数据。
在实际的标定过程中，我们需要使用相机标定的软件。
这个软件可以帮助我们进行数据的采集和处理，从而得到相机的内外参数。
在标定过程中，我们还需要注意一些细节，比如保证标定板和相机保持平行、避免阴影和反射等。
一旦完成了鱼眼相机的标定，我们就可以使用得到的参数对图像进行畸变校正。
通过将图像坐标映射到世界坐标，并使用内外参数进行逆映射，我们可以得到校正后的图像。
镜头的失真问题与解决方法
镜头的失真问题与解决方法镜头是摄影和摄像的核心组成部分，能够让我们捕捉到美丽的瞬间。
然而，有时候镜头可能会出现失真问题，影响到照片或视频的质量。
本文将探讨镜头的失真问题，并提供解决方法，帮助您拍摄出更好的作品。
一、什么是镜头失真问题镜头失真指的是镜头在捕捉图像时出现的形变或变形。
它可以表现为图像的形状和尺寸发生变化，使得被拍摄的主体有些扭曲或变形。
常见的镜头失真问题包括鱼眼失真、桶形失真和枕形失真。
1.1 鱼眼失真鱼眼失真是一种广角镜头常见的失真形式。
它的主要特点是图像中心的主体正常，但边缘部分会出现弯曲和变形，呈现出鱼眼状的效果。
这可能导致直线看起来弯曲，建筑物的线条变形等。
1.2 桶形失真桶形失真是一种广角镜头常见的失真形式之一。
它使图像中心的主体向边缘部分凸起，并向外延伸。
这种失真倾向于使直线看起来向内弯曲，导致图像中的直线不再平直。
1.3 枕形失真枕形失真和桶形失真相反，它使图像中心的主体向边缘部分凹陷。
这种失真形式在长焦镜头中较为常见，使直线看起来向外弯曲，导致图像中的直线不再平直。
二、解决镜头失真的方法针对不同的镜头失真问题，我们可以采取一些方法来进行修复或抑制。
以下是几种解决镜头失真问题的常用方法：2.1 使用矫正软件许多后期处理软件，如Adobe Photoshop和Lightroom，都提供了矫正工具，可以用来修复镜头失真。
通过在软件中选择适当的矫正选项，可以对失真进行校正，使图像恢复为正常的形状和尺寸。
2.2 使用特殊的镜头一些特殊设计的镜头可以减少甚至消除失真问题。
例如，使用Tilt-Shift镜头可以校正桶形和枕形失真，使图像上的直线变得垂直和水平。
采用这些特殊镜头可能需要额外的投资，但它们能够提供更精确和细腻的图像。
2.3 调整镜头的焦距和焦点镜头焦距和焦点的调整可能会对镜头失真产生一定影响。
通过调整焦距和焦点，我们可以找到一个更适合的拍摄角度，减少或避免失真的发生。
这需要摄影师有一定的经验和技巧，以灵活应对各种拍摄场景。
遇到鱼眼就挖去的口诀
遇到鱼眼就挖去的口诀遇到鱼眼就挖去的口诀一、引言鱼眼是指照片或影像中出现的畸变现象，它会给观看者带来不舒服的观感。
对于摄影师或者摄像师来说，鱼眼是影响作品质量的一个重要问题。
在摄影或者拍摄过程中，我们要时刻注意发现并纠正鱼眼问题，以提高作品的观赏性和艺术性。
二、鱼眼的特点1. 畸变：鱼眼镜头拍摄的照片或影像中，中心部位呈圆形，边缘部位则呈现明显的弯曲形式，畸变现象凸显。
2. 失真：由于镜头特性，鱼眼影像会在边缘部分出现拉伸、扭曲等失真现象，影响观感和真实性。
3. 引人注目：由于鱼眼照片独特的视觉效果，能够吸引观看者的眼球，但若使用不当则会导致视觉疲劳。
三、挖去鱼眼的方式1. 选择合适的镜头：鱼眼镜头分为全景和微距两种，根据需要选择合适的镜头可以减少鱼眼效应。
2. 正确角度和距离：摄影或拍摄时选择合适的角度和距离，避免近距离或者拍摄角度过大导致鱼眼效应过于明显。
3. 合理构图：注意构图时避免将主题放置在鱼眼镜头的边缘，控制好边缘区域的元素和细节，以保持画面整体的均衡。
4. 调整后期处理：使用专业的图片处理软件，可以对鱼眼效应进行剪裁、变形、校正等处理，以减轻或排除鱼眼效应。
四、应用场景1. 风景摄影：鱼眼镜头适合拍摄广角景物，能够将整个场景纳入画面，营造出开阔的感觉。
2. 建筑摄影：鱼眼镜头能够凸显建筑的雄伟和独特之处，以及增强图片的张力和冲击力。
3. 人像摄影：在人像摄影中，鱼眼镜头可以创造出夸张的笑容和面部表情，带来出乎意料的效果。
四、总结挖去鱼眼的口诀是引入适当的技术和方法，选择合适的镜头，避免过度使用鱼眼效果，合理调整角度和距离，利用后期处理工具对鱼眼效果进行调整，同时结合实际拍摄场景需求来判断使用鱼眼的合适程度。
只有掌握了正确的处理技巧和方法，我们才能创作出高质量、真实、与观众沟通和共鸣的作品。
使用鱼眼镜头创造独特的畸变效果
使用鱼眼镜头创造独特的畸变效果鱼眼镜头是一种广角镜头，可以在拍摄时创造出独特的球面畸变效果。
通过其特殊的镜片设计，鱼眼镜头能够捕捉到超过人眼视角的范围，将画面拉伸、扭曲成饱满的球面形状，给人一种独特、夸张的视觉感受。
一、了解鱼眼镜头鱼眼镜头由凸凹两部分组成，设计灵感来源于鱼眼。
这种特殊构造使得镜头能够将画面拉伸，成为一种全景视角的广角镜头。
鱼眼镜头有两种类型，分别是全画幅鱼眼镜头和APS-C画幅鱼眼镜头。
二、创造畸变效果1. 加强透视效果：鱼眼镜头的特点之一就是加强透视效果。
通过近距离拍摄被摄体，相机与被摄体之间的距离拉近，可以让近景物体变得更大，给人以夸张、扭曲的效果感受。
2. 制造弯曲效果：鱼眼镜头的球面畸变效果使得直线变得弯曲。
这种弯曲效果可以被用来创造出一种独特而引人注目的视觉效果，给照片增添一份艺术的感觉。
3. 扩大视野：鱼眼镜头能够捕捉到更广阔的视野范围，无论是室内还是户外拍摄，都能够将更多的元素纳入画面之中，给人一种开阔、奇特的视觉体验。
三、应用场景1. 风景摄影：利用鱼眼镜头拍摄风景，可以呈现出独特的视角和透视效果。
比如拍摄城市街景、湖泊、大自然等，都可以利用鱼眼镜头将其扭曲成具有艺术感的图像。
2. 人像摄影：虽然鱼眼镜头通常不是人像摄影的首选，但如果你想要创造一种夸张、有趣的形象，鱼眼镜头可以给你带来惊喜。
通过近距离拍摄被摄体的面部或者全身，可以让人物的部分或者整体出现畸变效果，给人一种独特的印象。
3. 室内摄影：鱼眼镜头也适用于室内摄影，尤其是在狭小的空间内。
通过将室内局部或者整体进行球面扭曲，可以给观众带来一种舒适、随意的空间感。
4. 创意摄影：鱼眼镜头的畸变效果为摄影师提供了丰富的创作可能性，可以大胆尝试各种特殊构图和拍摄角度，创造出极具个人风格的作品。
四、拍摄技巧与注意事项1. 近距离拍摄：鱼眼镜头通常适合近距离拍摄，通过拉近拍摄距离可以放大近景物体，达到夸张的效果。
2. 注意对焦点：鱼眼镜头的景深较大，但仍需注意选取合适的对焦点，以确保被摄体清晰。
鱼眼图像校正
鱼眼图像校正这两天在做鱼眼图像的校正，也就是鱼眼镜头拍摄的照⽚的校正。
⾸先，先贴两张图，学学siggraph，哈哈哈。
开玩笑。
梦寐以求的图形学年会啊！
这⾥采⽤的⽅法，是从鱼眼图像成像的原理⼊⼿，反投影到平⾯图像，所以，很简单。
⽽且景深可以调节，调节景深，可以看到不同的⽅位的图像。
注意，可以发现，校正后的图像，似乎缺少了很多原图的信息。
是的。
因为，从成像的原理⼊⼿，那么，原来视⾓有200多度的鱼眼图像，校正到平⾯图像，肯定会有⼀些景物，在平⾯图像上是显⽰不出来的。
但是，我们可以调节景深，从⽽可以达到看到更多景物的⽬的。
所以，要从根本上理解成像的原理，才可以理解。
也正应了那句⽼话，理论是最根本的，数学是最根本的。
调节景深，可以得到如下的结果图：
可以看到，发⽣了变化。
所以，从理论上讲，就很容易理解。
这个⽅法，与⼀般的校正不⼀样，尤其是采⽤多项式的图像校正，那些完全是基于图像，⽽与图像的内容以及畸变的机理压根没有关系，没有思考。
不过，话说回来，这⾥还是有⼀些问题的，因为投影⾯，我假设为球，所以，还有很多值得思考，和去完善。
下⼀步⼯作：
1. 如果有时间，采⽤GPU加速，并达到实时，还可以调节窗⼝。
2. 基于鱼眼图像的三维重建。
\(^o^)/ 欧耶！
再来两张图吧，。
鱼眼图像畸变校正算法
鱼眼图像畸变校正算法司 磊 朱学玲（安徽新华学院 信息工程学院 安徽 合肥 230088）摘 要： 根据鱼眼镜头成像的特点，选择合适的图像畸变校正算法，标定鱼眼图像的中心和半径，用标定得到的参数进行校正，推出校正模型，方法简单，易于实现，并对鱼眼图的畸变矫正问题提出意见与看法。
关键词： 鱼眼图像；畸变矫正；图像预处理；图像增强中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1110166－02鱼眼图像的畸变矫正是以某种独特的变换方式将一副鱼眼 2 有关鱼眼图片的粗略校正图像转换为理想图像的操作，这种操作在全方位视觉导航中具1）求取鱼眼图像行和列的比值有重要的作用，是系统自动识别、跟踪和定位目标所必须的基将投射生成标准圆变换为鱼眼图片并求取图片中心点的方础操作。
法与普通相机照相原理不同，对于提取出来的鱼眼图片的轮1 畸变图像的校正原理廓，我们先假定一个阈值，比如设一个灰度值30，用软件勾勒描绘出校正鱼眼图片大概的轮廓，然后先求出该轮廓的中心点根据畸变图像特点标定坐标图，求取标定点像素的理想值坐标，根据轮廓的图形和鱼眼图像的中心点的坐标，可计算出和实际值，同时生成坐标映射表，再把坐标映射表用于畸变图畸变图像的圆半径，从而求取鱼眼图像的中心点坐标和鱼眼图像的校正程序后，即可得到无畸变图像，具体处理过程如下：像的粗略轮廓的图像的半径相对比，以便于将鱼眼图像的大概1）标定坐标轮廓重新调整处理，变的更为精确和直观。
假定畸变校正的鱼镜头中心的畸变可以忽略为零，以镜头为中心，离镜头越眼图片的半径中的行坐标曲线和列坐标曲线不相等，则我们需远的地方畸变越大。
以镜头为中心标定坐标图，对图像进行坐要将畸变校正的鱼眼图像中的园的半径的曲线与下面的公式相标的标定，按正方形均匀排列圆点，如图1所示。
乘，然后就可以变换为普通的标准圆的图像。
下面公式中（u，v）是畸变校正的鱼眼图片的中心点，β为畸变校正的鱼眼图像行和列的比值。
鱼眼图像畸变校正技术研究
《工业控制计算机》2017年第30卷第10期95鱼眼图像畸变校正技术研究Research on Distortion Correction Technique of Fish-eye Image周小康1饶鹏2袁3朱秋煜1陈忻2袁3 (1上海大学通信与信息工程学院，上海200444;2中国科学院上海技术物理研究所，上海200083;3中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海200083)摘要：鱼眼摄像机所拍摄的图像都伴有一定程度上的畸变，为了使鱼眼图像符合人类视觉习惯，鱼眼图像的畸变校正显 得十分重要。
首先在原有线扫描提取鱼眼有效区域算法上提出优化算法，减少了鱼眼图像重复扫描率，对鱼眼有效圆区域半 径进行修正，改善了圆形有效区域提取的效率。
然后提出了基于等距投影的鱼眼摄像机成像系统的几何校正模型，通过反向 映射思维，先假设出目标图像大小，反向求出畸变图像与校正图像的几何关系，从而进行图像畸变校正。
通过改变几何校正 模型中目标图像的宽度w、高度h与源鱼眼图像有效区域半径R的几何关系，改变目标图像的视场范围，最后通过cubic 插值法进行鱼眼校正图像颜色恢复。
关键词：鱼眼镜头，等距投影模型，几何模型Abstract:In this paper,an optimization algorithm is proposed to extract the fisheye effective region algorithm in the original line scan,which reduces the repetition rate of the fisheye image and corrects the radius of the effective circle of the fish eye to improve the efficiency of circular effective region extraction.Then,the geometric correction model of the fisheye camera imaging system based on isometric projection is proposed in this paper.Finally,the color correction of the fisheye correction image is performed by the cubic interpolation method.Keywords:fisheye lens,Isometric projection model,geometric model鱼眼镜头具有焦距短、视场大的特点，其视场能达到180毅至270。
Premiere Pro中的镜头校正和鱼眼矫正
Premiere Pro中的镜头校正和鱼眼矫正Adobe Premiere Pro是一款功能强大的视频编辑软件，可以帮助用户编辑和处理高质量的视频素材。
在视频拍摄过程中，有时我们会遇到一些问题，比如镜头校正和鱼眼效应。
在本篇文章中，我们将探讨如何在Premiere Pro中使用镜头校正和鱼眼矫正工具来解决这些问题。
首先，我们先来介绍镜头校正。
在拍摄视频时，有时你可能会意识到画面出现了一些微妙的失真。
这可能是因为你所使用的镜头具有一定的畸变问题，导致图像有些扭曲。
幸运的是，Premiere Pro中有一个功能强大的镜头校正工具，可以帮助你解决这个问题。
要使用镜头校正工具，首先将视频素材导入Premiere Pro。
然后，在“效果”窗口中选择“视频效果”>“调整”>“镜头校正”。
将这个效果拖放到你想要校正的视频剪辑上。
接下来，在效果控制面板中，你会看到一些调整选项，比如“畸变”和“缩放”。
调整这些选项，直到你满意为止。
你也可以使用“边角控制”来进一步微调画面。
除了镜头校正，鱼眼矫正也是一个常见的问题。
鱼眼效应是一种广角镜头常见的畸变效果，使得图像的中心被拉伸，呈现出拱形的外观。
这可能在拍摄一些景观或建筑物时更加明显。
然而，Premiere Pro也提供了鱼眼矫正工具，可以帮助你解决这个问题。
要使用鱼眼矫正工具，同样导入视频素材并选择要应用效果的剪辑。
在“效果”窗口中选择“视频效果”>“调整”>“鱼眼矫正”。
将效果拖放到剪辑上后，在效果控制面板中你会看到一些参数，如“矫正”和“强度”。
通过调整这些参数，你可以实时预览出鱼眼矫正的效果。
这将帮助你找到最佳的参数组合，以满足你的需求。
无论是镜头校正还是鱼眼矫正，Premiere Pro都提供了灵活的调整选项，让你能够精确控制图像的变化。
同时，还可以通过使用“动画关键帧”来创建动态的镜头校正或鱼眼矫正效果。
这使得你可以在影片中的不同部分应用不同的校正效果，以满足你的创意需求。
利用鱼眼镜头拍摄夸张畸变效果
利用鱼眼镜头拍摄夸张畸变效果鱼眼镜头，作为一种特殊的广角镜头，因其特殊的镜头设计而能够呈现出夸张的畸变效果，使被摄主体在画面中呈现出独特的视觉效果。
在摄影和电影制作中，利用鱼眼镜头拍摄夸张畸变效果已成为一种常见的创作手法。
本文旨在探讨鱼眼镜头的特点、适用场景及摄影技巧，帮助读者了解如何利用鱼眼镜头拍摄出令人惊艳的夸张畸变效果。
一、鱼眼镜头的特点鱼眼镜头是一种具有超广角视角的镜头，其焦距通常在8mm至16mm之间。
鱼眼镜头的最显著特点就是其超大的视场角，可以呈现出较为夸张的畸变效果。
其中最为典型的畸变效果有球型畸变和线型畸变。
球型畸变使画面中心呈现出明显的凸起效果，而线型畸变则使画面边缘出现弯曲的效果。
这种畸变效果给人一种广阔而扩张的视觉感受，使物体显得近大远小，画面充满张力。
二、适用场景利用鱼眼镜头拍摄夸张畸变效果可以在一定程度上突出被摄主体的特征，营造出奇幻而夸张的画面效果，适用于许多拍摄场景。
1. 建筑摄影利用鱼眼镜头拍摄建筑物是一种常用的创作手法。
鱼眼镜头的广角视角可以完整呈现大片建筑物，同时通过畸变效果突出建筑物的形态特征，使建筑物显得雄伟而独特。
在城市风光摄影中，利用鱼眼镜头拍摄摩天大楼、桥梁等高耸物体，可以营造出一种震撼人心的视觉效果。
2. 人像摄影鱼眼镜头也可以用于人像摄影，独特的畸变效果可以使人物显得身形庞大，或者其它刻意夸张的特征，增加人物的个性魅力。
而且，利用鱼眼镜头拍摄人物肖像，可以凸显人物的环境背景，营造出奇特的画面效果。
3. 运动摄影利用鱼眼镜头拍摄运动画面可以增加动感和冲击力。
鱼眼镜头的广角视角使画面显得更加宽广，可以捕捉到更多的动作元素，同时畸变效果使动作显得更加夸张，从而增强了画面的震撼力。
无论是滑板、自行车等极限运动，还是体育比赛现场，鱼眼镜头都能帮助摄影师捕捉到更精彩的瞬间。
三、摄影技巧虽然鱼眼镜头能够产生独特的畸变效果，但拍摄时也需要注意一些技巧，以保证拍摄效果的质量和可观性。
鱼眼镜头自标定和畸变校正的实现
鱼眼镜头自标定和畸变校正的实现郑亮;陶乾【摘要】鱼眼镜头视角大,但由鱼眼镜头组成的鱼眼摄像机拍摄的图片具有严重的畸变,不利于人眼观察和机器识别.为此,基于已有的九点非迭代优化算法,提出一种改进算法以完成鱼眼自标定和自动校正,包括将最稳定极限区域与尺度不变特征变换算法结合以自动获取一对鱼眼图像的特征匹配点.利用核密度估计方法代替随机抽样一致性算法,实现鱼眼自标定,选择最优参数代入畸变模型中进行鱼眼图像畸变校正.在事先不知道场景信息和摄像机镜头参数的前提下,通过输入两幅有重合区域的图片自动匹配其特征点,从而获取鱼眼图像的校正.标定及校正结果表明,与原算法需要人为选择匹配点不同,提出的算法可自动获取特征匹配点,校正结果精确,为自动匹配并获取鱼眼图像的校正提供了可能.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2016(042)009【总页数】5页(P252-256)【关键词】鱼眼镜头;鱼眼图像;核密度估计;自标定;畸变校正【作者】郑亮;陶乾【作者单位】中山大学信息科学与技术学院,广州510006;中国电信综合平台开发运营中心,广州510000;中山大学信息科学与技术学院,广州510006;中国科学院深圳先进技术研究院,广东深圳518055;广东第二师范学院计算机科学系,广州510303【正文语种】中文【中图分类】TP391.41中文引用格式：郑亮,陶乾.鱼眼镜头自标定和畸变校正的实现[J].计算机工程,2016,42(9):252-256.英文引用格式： Zheng Liang,Tao Qian.Implementation of Self-calibration and Distortion Correction for Fish Eye Lens[J].ComputerEngineering,2016,42(9):252-256.鱼眼镜头是一种超广角镜头,其前镜片呈抛物状向前凸出,形似鱼眼,故称之为鱼眼镜头[1]。
基于鱼眼镜头的全方位视觉参数标定与畸变矫正
ｒｄａｄｓ ｒｏ ａ ｍｅ ｒ ， ａ ａ ｚｄ ｏ ． ｎ ｈｓ ａｉ ｔｅ ｍ ｏ ａｔ ｏ ｔｎ ｓ－ ｅ ｅｓｍａｅ ｉ ｅ ａｉ ｉｏｔ ｎｐｒ ｔ ｓ ｒ ａ ｌ ｅ ｏ Ｏ ｉｂｓ ，ｈ ｐｒ ｎ ｉ ｄｆｈｅ ｎ ｇ ｌｂ ｌ ｔ ｉ ａ ｅ ｅｎ ｙ ｔ ｔ ｓ ｉ ｔ ｐ ｎａ ｉ ｙ ｌ ｉ ｗ ｌ ｒ ｔ ｅ ｙｔ ｑ ｉ ｓ ｎｅｐｏｅｔ ｎｔｅｒｍ ａｄｓｐ ｏ ｅｔｒ ｃｉ ａ ｉｇ ｒｓｅｔ ｅ ． ｈ ｘ ｅｍｅｔ ｅ ｉ ｄｂ ｅｅｕ ｉａｃ ｒ ｃｏ ｏｅ ｎ ｕｐ ｒｖｃ ｈ ｅｔ ｉ ｎ ，ｅｐｄｖｌ Ｔ ｅ ｐｒ ｎｓ ｃｆ ｉ ｈ ｄｔ ｊ ｉ ｈ ｔ ｏ ｍａ ｎ ｒ ｎ ｉ ｙ ｅ ｉ
鱼眼去畸变原理
鱼眼去畸变原理鱼眼镜头是一种广角特殊镜头，通常呈现出圆形畸变的特点。
随着数码摄影的发展，人们对摄影画面的质量要求越来越高。
为了解决鱼眼镜头带来的畸变问题，科学家们不断研究和改进，从而衍生出了去畸变技术。
本文将介绍鱼眼去畸变原理，并探讨不同方法的应用。
一、鱼眼镜头畸变的原理鱼眼镜头之所以产生畸变，是因为光线在镜头中传播时发生了折射和反射。
这种畸变主要有两种类型：径向畸变和切向畸变。
1. 径向畸变径向畸变是指光线通过鱼眼镜头时，在距离图像中心越远的地方，图像的拉伸或收缩现象。
在鱼眼镜头的中心区域，图像拉伸较小；而在边缘区域，图像则显著地拉伸。
这导致了图像的非线性失真，使得直线在图像上呈现曲线的形状。
2. 切向畸变切向畸变是指光线通过鱼眼镜头时，由于镜片的不对称性导致图像产生弯曲或者扭曲。
这种畸变让图像的形状变得扭曲，不符合真实世界的几何形状。
二、鱼眼去畸变方法为了消除鱼眼镜头的畸变，科学家们提出了各种不同的去畸变方法。
下面将介绍几种常见的去畸变方法。
1. 数学模型法数学模型法是鱼眼去畸变的常见方法之一。
在这种方法中，科学家们通过对鱼眼镜头成像原理的深入研究，提出了数学模型来描述畸变的特性。
通过将原始图像映射到新的坐标系中，然后根据数学模型进行逆变换，可以实现对图像的去畸变。
这种方法可以根据镜头的畸变特点对图像进行精确的修正，使得图像在视觉上更加真实。
2. 空间转换法空间转换法是一种基于几何学原理的去畸变方法。
在这种方法中，科学家们通过对鱼眼图像进行空间变换，将弯曲或者扭曲的图像转换成直线和平面。
常用的空间转换方法包括球面投影、圆柱投影、透视投影等。
通过将鱼眼图像映射到一个新的坐标系中，然后对坐标进行逆变换，可以实现对图像的去畸变。
3. 实时校正法实时校正法是一种通过软件算法实时对鱼眼图像进行去畸变的方法。
在这种方法中，科学家们通过编写相应的算法，将鱼眼图像的特殊畸变进行实时校正。
这种方法通常用于摄像机等实时采集图像的设备上，具有实时性和灵活性的优势。
鱼眼去畸变原理
鱼眼去畸变原理
鱼眼镜头（Fisheye Lens）是一种广角镜头，其特点是拥有极大的视场角，能够捕捉到非常广阔的画面，但也伴随着一定的畸变。
畸变是指由于镜头形状或光学设计等原因引起的图像形变。
为了纠正鱼眼镜头的畸变，可以采用去畸变（De-fishing）技术。
去畸变的原理一般涉及到数学变换和图像处理，其中的主要步骤包括：
1.建立畸变模型：在去畸变的过程中，首先需要建立鱼眼镜头的畸变模型。
这个模型描述了畸变是如何发生的，通常使用数学公式或几何变换来表示。
2.提取畸变参数：通过对已知几何形状的对象进行拍摄，或者使用标定板进行标定，提取出畸变模型所需的参数。
这些参数通常包括径向畸变和切向畸变等。
3.数学变换：利用建立的畸变模型和提取的畸变参数，对图像进行数学变换。
这可能包括放射变换、透视变换等，以纠正由于畸变导致的图像形变。
4.插值处理：在进行数学变换时，通常需要进行像素值的插值计算，以确保图像的平滑性和连续性。
5.输出去畸变图像：经过数学变换和插值处理后，生成的图像即为去畸变后的图像，该图像更符合人眼正常看到的场景。
需要注意的是，去畸变技术虽然可以在一定程度上纠正畸变，但在这个过程中可能会引入一些局部的拉伸或挤压，具体效果也受到畸变模型的准确性和图像处理算法的影响。
在实际应用中，去畸变技术通常用于摄影、计算机视觉等领域，以改善鱼眼图像的观感和准确性。
鱼眼去畸变原理
鱼眼去畸变原理鱼眼镜头是一种广角镜头，可以拍摄出非常宽广的景象，但同时也会产生畸变现象。
为了解决鱼眼镜头的畸变问题，人们研发出了鱼眼去畸变技术。
鱼眼去畸变技术是通过数学算法对鱼眼镜头拍摄的图像进行处理，使其恢复成正常的透视图像。
这样，人们在观看鱼眼镜头拍摄的图像时，就不会感到画面扭曲了。
鱼眼去畸变技术的原理是利用鱼眼镜头的成像特性进行逆向处理。
鱼眼镜头通过将光线引入一个非常大的视场角，使得光线从不同的角度进入镜头，然后在图像平面上形成一个圆形或半圆形的图像。
这个图像在中心部分看起来会比较正常，但在边缘部分会产生严重的畸变。
为了进行鱼眼去畸变处理，我们首先需要了解鱼眼镜头的畸变模型。
鱼眼镜头的畸变可以分为两种类型：径向畸变和切向畸变。
径向畸变是指由于光线经过鱼眼镜头时，透镜的形状不规则导致的畸变；切向畸变是指由于鱼眼镜头的成像平面和透镜的位置不一致导致的畸变。
对于径向畸变，我们可以使用多项式模型进行建模和矫正。
多项式模型可以通过一系列参数来描述鱼眼镜头的畸变情况，然后使用这些参数对图像进行处理，使其恢复成正常的透视图像。
多项式模型可以有效地矫正径向畸变，但对于切向畸变的矫正效果并不理想。
对于切向畸变，我们可以使用仿射变换或透视变换进行矫正。
这些变换可以通过调整图像的像素坐标来消除切向畸变。
仿射变换适用于对称的切向畸变，而透视变换适用于非对称的切向畸变。
通过对图像进行仿射变换或透视变换，我们可以将其恢复成正常的透视图像。
在实际应用中，鱼眼去畸变技术已经得到了广泛的应用。
比如在摄影领域，鱼眼去畸变技术可以使摄影师在使用鱼眼镜头进行拍摄时，不再受到畸变的困扰，拍摄出更加真实自然的图像。
在虚拟现实和增强现实领域，鱼眼去畸变技术可以使虚拟场景或增强现实场景更加真实逼真。
鱼眼去畸变技术是一种通过数学算法对鱼眼镜头拍摄的图像进行处理的技术，可以消除鱼眼镜头的畸变问题，使图像恢复成正常的透视图像。
这项技术在摄影、虚拟现实和增强现实等领域有着广泛的应用前景，为人们提供了更好的观看和体验效果。
鱼眼相机校正计算
鱼眼相机校正计算
鱼眼相机校正是一种对鱼眼相机拍摄图像进行畸变校正的技术，其计算步骤如下：- 提取相机校准参数：首先需要获取鱼眼相机的校准参数，包括镜头的畸变模型和相机的内外参数。
这些参数描述了鱼眼镜头的光学特性和相机的成像几何。
- 畸变校正：使用相机校准参数，对图像中的畸变进行校正。
这可以通过重新映射每个像素来实现，使得图像的线条和形状更加直线和自然。
- 透视变换：鱼眼矫正后的图像通常会变成圆形或者半球形，需要进行透视变换以使其恢复为标准的矩形或正方形。
透视变换可以通过调整图像的投影方式来实现。
- 图像裁剪：在透视变换之后，通常会产生扭曲或黑边。
进行图像裁剪可以去除无效区域和边缘部分，使图像保持完整且无失真。
鱼眼相机校正计算需要考虑相机的光学特性、成像几何和图像处理算法等多个因素。
具体的计算方法和步骤可能因不同的应用场景和需求而有所差异。
鱼眼镜头校正摘要
鱼眼镜头摄像机具有较大视场,但是,使用鱼眼摄像机拍摄的图像会有非常严重的变形.该文研究基于球面透视投影约束的鱼眼镜头校正方法.球面透视投影约束是指空间直线的球面透视投影为球面上的大圆.作者首先使用含有变形校正参数的鱼眼变形校正模型,将空间直线的鱼眼投影曲线上的点映射为球面点,然后通过球面点到大圆的球面距离最小来拟合大圆,恢复了变形校正参数,从而实现了鱼眼图像的校正.模拟实验和真实图像实验表明,该方法能得到比较满意的校正结果.鱼眼镜头是一种焦距为16mm或更短的并且视角接近或等于180°。
它是一种极端的广角镜头，“鱼眼镜头”是它的俗称。
为使镜头达到最大的摄影视角，这种摄影镜头的前镜片直径且呈抛物状向镜头前部凸出，与鱼的眼睛颇为相似，“鱼眼镜头”因此而得名。
鱼眼镜头属于超广角镜头中的一种特殊镜头，它的视角力求达到或超出人眼所能看到的范围。
因此，鱼眼镜头与人们眼中的真实世界的景象存在很大的差别，因为我们在实际生活中看见的景物是有规则的固定形态，而通过鱼眼镜头产生的画面效果则超出了这一范畴摘要：基于鱼眼镜头的全方位视觉系统可应用在很多方面,如全视觉监视、机器人导航等。
全方位视觉系统的标定和畸变图像的校正是至关重要的两个部分。
本文给出标定鱼眼图像中心和半径的方法,它们算法简单,很容易用软件实现,并通过实验说明它们的有效性。
然后用标定得到的参数进行校正。
鱼眼成像规律常被用在鱼眼镜头设计中。
本文推导出校正模型。
基于这些校正模型,得出组合校正模型,并通过实例验证了这种组合校正模型的正确性和有效性。
摘要：鱼眼镜头是一种具有广视场角的摄像机镜头,广泛应用于大场景视频监控领域,但其成像存在严重的非线性径向畸变,违反人类的视觉习惯,且为测量和模式识别等应用带来了不便.为了实现鱼眼镜头图像的校正,提出了一种基于几何成像模型的鱼眼镜头校正算法和技术,通过研究鱼眼镜头成像模型,根据鱼眼镜头类型采用了相应的几何模型校正图像;以“等距投影”模型为例提出了校正公式和实现方法.最后针对工程应用的实时性要求,提出了基于缓存的快速优化方法以及在保证一定精度的前提下快速实现双线性插值的优化方法.研究结果表明,这种新方法可以高效地完成鱼眼镜头图像校正,比传统方法适用面更广,更易实现.摘要：针对利用鱼眼镜头构建的全方位视觉系统研究内外部参数标定及图像畸变矫正方法,建立成像系统模型,提出成像系统中需要标定的内、外部参数;采用改进的线性标定法标定图像中心,研究径向畸变系数及其他参数的标定方法;在参数标定的基础上,分别利用等距投影和支持向量机训练方法,对图像中的像素点及整幅鱼眼图像进行畸变矫正.实验证明,研究的标定方法可准确地标定出视觉系统的内外部参数;基于等距投影的像素点矫正可应用于精确定位视觉系统的空间位置;基于支持向量机训练方法的全图像畸变矫正可获得理想的鱼眼图像矫正效果,所提出的参数标定和畸变矫正方法将有利于与鱼眼镜头在机器视觉领域的应用.摘要：鱼眼镜头是一种超广角的特殊镜头，其视觉效果类似于鱼眼观察水面上的景物，视角可以接近或者超过180°，对于135画幅的相机来说，鱼眼镜头的焦距段一般在6～16mm 之间，视角一般都在170°左右，由于视角超广，因此其桶形弯曲畸变非常大，画面周边的直线都会被弯曲，只有镜头中心部分的直线可以保持原来的状态。
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鱼眼镜头，相机标定，影像纠正
Copyright © 2019 by author(s) and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/
随着普通数码相机的普及，研究各种方便实用、灵活和较高精度的相机标定系统已经成为了当今摄 影测量界和计算机视觉界的研究热点之一。并且问题主要集中在使用什么标定参考对象和采用什么算法 上。如果通过事先标定或者在测量过程中通过简单的计算就能够获得准确的相机内参数，那么就能够方 便和快速地测量。其中，利用同名点和约束条件进行相机标定的自标定算法和利用高精度控制点的自检 校光束法平差是两种非常有效的标定方法；前者更加灵活方便，可以用于较低精度的在线(实时)测量，而 后者则可以用于特殊环境下的高精度测量。
{{ }} x + ∆x − x0 = −Ci
m11 ( X − X 0 ) + m12 (Y − Y0 ) + m13 ( Z − Z0 ) m31 ( X − X 0 ) + m32 (Y − Y0 ) + m33 ( Z − Z0 )
(1)
{{ }} y + ∆y − y0 = −C j
m11 ( X − X 0 ) + m12 (Y − Y0 ) + m13 ( Z − Z0 ) m31 ( X − X 0 ) + m32 (Y − Y0 ) + m33 ( Z − Z0 )
为像点坐标的畸变改正数，其中： k1, k2 , k3 ,为径向畸变系数，p1，p2 为切向畸变系数。
( ) ( ) ∆x = ( x − x0 )
k1r 2
+
k2 r 4
+
+ p1
r2 + 2( x − x0 )2
+ 2 p2 ( x − x0 )( y − y0 )
( ) ( ) ∆y = ( y − y0 ) k1r2 + k2r4 + + p2 r2 + 2( y − y0 )2 + 2 p1 ( x − x0 )( y − y0 )
DOI: 10.12677/gst.2019.73020
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测绘科学技术
赵栋
度要求较高[2]。还有通过立体标定来确定内参，这种方法对像点匹配精度要求很高。在目前成本低廉的 非专业测量用相机大量普及的情况下，用其部分替代成本高昂的传统测量用相机可以大大降低测量成本， 研究适用于非专业测量相机的标定的高精度和简便实用的算法可使普通相机在测量领域的应用更加广泛。
Open Access
1. 引言
二十世纪八十年代，得益于 Brown 对相机标定的研究结果，尤其是光束法平差以及附加参数的引入， 很多研究者进行了各种改进，也相应提出了各种方法。比如 Ziemann 提出采用多步法进行相机标定，同 时提出了将铅垂线和光束法平差相结合的两步法，即在标定过程中将畸变差和主距、像主点分开求解， 通过反复迭代完成标定。目前摄影测量和计算机视觉界中使用比较多、精度较高的相机标定方法还包括 室内三维控制场标定，大量实验证明，基于高精度室内三维控制场的标定精度是最高的，而基于平面格 网的标定方法又是最方便的。
Received: Jul. 8th, 2019; accepted: Jul. 19th, 2019; published: Jul. 26th, 2019
Abstract
The ultra-wide-angle lens’ focal length is 16 mm or shorter, and the angle of view is close to or equal to 180 degrees, commonly known as “fish-eye lens”. In order to make the lens reach the maximum viewing angle, the front lens of this lens is short in diameter and parabolic, projecting toward the front of the lens, which is similar to the fish’s eye, so “fish-eye lens” is named. Fish-eye lens has a large measurement range, but also large distortion, so it is not widely used in photogrammetry. If there is an effective correction method for the fish-eye lens image, it can be used in some measurements. Nowadays, the study of digital camera calibration is already quite mature, and the photogrammetry and computer vision experts both at home and abroad put forward many kinds of effective calibration method. Although there is a lot of camera calibrations method, to the fish-eye lens it is still immature. In this paper, I will focus on analyzing and comparing the existing fish-eye lens calibration models for fish-eye lens and achieve the calibration algorithm by programming, and finally use the stereoscopic measurement way to illustrate the accuracy of fish-eye lens calibration.
Keywords
Fish-Eye Lens, Camera Calibration, Images Calibration
鱼眼镜头的畸变纠正分析
赵栋
沈阳市勘察测绘研究院有限公司，辽宁 沈阳
收稿日期：2019年7月8日；录用日期：2019年7月19日；发布日期：2019年7月26日
摘要
本文所指超广角镜头是一种焦距为16 mm或更短的并且视角接近或等于180˚的镜头，俗称“鱼眼镜头”。
3. 标定模型
3.1. 经典标定模型
经典的模型以中心投影为基础，加上线性和非线性的畸变项对图像边缘的径向和切向畸变进行纠正。
经典模型的求解首先通过二维直接线性变换(DLT)或者求同形矩阵给出外方位元素的初值，然后用光束平
差进行参数的优化，最后得到可靠的相机内参数[3] [4] [5]，(1)式描述了经典模型所依赖的共线方程。
2. 研究趋势
根据目前的研究现状，找到能适应不同投影类型(包括中心投影)，标定简单、可靠性高、精度高、算 法快速的软件是主要的研究趋势。传统的标定模型的畸变项已经不适合用来矫正鱼眼影像的畸变，目前 的讨论集中在用新的模型和畸变项取代传统的标定模型。其中，投影模型的确定是核心，除了使用不同 的投影模型，一些文献还提到用物体几何特征，立体标定来确定相机内参数。用投影模型的文章例如： 英向华等提出的一种基于球面透视投影约束的鱼眼镜头校正方法，此方法通过拟合一个与选取的离散点 距离最近的一个圆曲面，辅以多项式的切向和径向畸变项来确定相机内参数。但其却缺陷是不同相机的 投影方式各异，投影面可能并不是一个圆曲面，而是一个不规则曲面[1]。基于几何特征的标定方法通过 提取特征物体并矫正到实际的几何特征来标定内参数，如邱志强等提出的用射影不变性纠正鱼眼镜头畸 变，利用直线物体在纠正影像中也应该是直线这样一种约束来标定相机内参，这对特征的选取和提取精
文章引用: 赵栋. 鱼眼镜头的畸变纠正分析[J]. 测绘科学技术, 2019, 7(3): 139-149. DOI: 10.12677/gst.2019.73020
赵栋
为使镜头达到最大的摄影视角，这种摄影镜头的前镜片直径很短且呈抛物状向镜头前部凸出，与鱼的眼 睛颇为相似，“鱼眼镜头”因此而得名。鱼眼镜头的测量范围大，但是由于其变形严重，并没有广泛应 用在摄影测量中，如果能有一种针对鱼眼镜头拍摄影像行之有效的纠正方法，则可以在一些测量中应用。 目前对数码相机标定理论的研究已经相当成熟，国内外许多摄影测量和计算机视觉专家也提出了各种 行之有效的标定方法，然而，针对鱼眼镜头的标定算法和软件仍然不成熟。本文将重点分析比较现有 的鱼眼镜头标定模型，并通过编程实现鱼眼镜头的标定算法，最后以立体量测方式说明鱼眼镜头的标 定精度。
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测绘科学技术
赵栋
五种投影模型中投影半径 r 与入射角 θ 的函数关系如图 1 所示。
Figure 1. Functional relationship between projection radius r and incident angle theta in the above five projection models 图 1. 以上五种投影模型中投影半径 r 与入射角 θ 的函数关系
(4)
ii) 立体投影： r = 2× f × tan (θ 2)
(5)
iii) 等距投影： r= f ×θ
(6)
iv) 等角投影： r = 2× f × sin (θ 2)
(7)