非軸對稱光學系統的畸變校正
發(fā)布時間:2017/5/1 14:13:15 訪問次數:676
前面分析的畸變校正方法,只適用于光學畸變關于中心視場對稱的情況,也就是要H11G2SR2M求光學系統為軸對稱系統,而對于目前被廣泛采用的非軸對稱系統(各種離軸光學系統),其光學畸變是不對稱的,例如離軸兩反射式三通道紅外光電系統的畸變情況。非軸對稱系統的畸變不再是像高的一元函數,因此不能用像高ρ的擬合多項式來校
正畸變。但擬合多項式法本質上是一種插值方法,插值函數就是擬合出的多項式。因此,離軸系統也可以借用這種插值思想。只不過此時不能只是沿光學系統徑向取幾個樣本點,而是要在二維焦平面上取一系列點,得到其校正前后的對應關系.
像點的四個樣點的實際坐標值;(跖,y)是待校正像點的實際坐標;[X(跖,y),y(跖,y)]即是通過插值計算出來的校正后像點的理論位置坐標。要注意的是,雖然這種插值方法叫做雙線性插值,實際上它是非線性的。是兩個線性函數的乘積。
以上介紹的三種插值方法各有利弊。我們可以根據實際情況和要求,如樣點采集難度、精度要求、像面利用情況、計算速度要求等,選用合適的方法。
(1)Lagrange插值法適合于取樣困難,要求取樣點較少的情況。
(2)四邊形形狀函數法可以達到很高的精度。但要求采樣點較多,因此適合于取樣容易,能獲得較多取樣點,同時精度要求較高的情況。
(3)雙線性插值法由于其插值的非線性,即使增加取樣點,其精度也有一定的限制,不能無限提高。雖然其精度不如四邊形形狀函數法,取樣'點也要求較多,不如Lagranbge方法方便。但該方法耗時最短,精度也適中,因此適合于要處理大量數據點,對計算速度要求較高的情況。
前面分析的畸變校正方法,只適用于光學畸變關于中心視場對稱的情況,也就是要H11G2SR2M求光學系統為軸對稱系統,而對于目前被廣泛采用的非軸對稱系統(各種離軸光學系統),其光學畸變是不對稱的,例如離軸兩反射式三通道紅外光電系統的畸變情況。非軸對稱系統的畸變不再是像高的一元函數,因此不能用像高ρ的擬合多項式來校
正畸變。但擬合多項式法本質上是一種插值方法,插值函數就是擬合出的多項式。因此,離軸系統也可以借用這種插值思想。只不過此時不能只是沿光學系統徑向取幾個樣本點,而是要在二維焦平面上取一系列點,得到其校正前后的對應關系.
像點的四個樣點的實際坐標值;(跖,y)是待校正像點的實際坐標;[X(跖,y),y(跖,y)]即是通過插值計算出來的校正后像點的理論位置坐標。要注意的是,雖然這種插值方法叫做雙線性插值,實際上它是非線性的。是兩個線性函數的乘積。
以上介紹的三種插值方法各有利弊。我們可以根據實際情況和要求,如樣點采集難度、精度要求、像面利用情況、計算速度要求等,選用合適的方法。
(1)Lagrange插值法適合于取樣困難,要求取樣點較少的情況。
(2)四邊形形狀函數法可以達到很高的精度。但要求采樣點較多,因此適合于取樣容易,能獲得較多取樣點,同時精度要求較高的情況。
(3)雙線性插值法由于其插值的非線性,即使增加取樣點,其精度也有一定的限制,不能無限提高。雖然其精度不如四邊形形狀函數法,取樣'點也要求較多,不如Lagranbge方法方便。但該方法耗時最短,精度也適中,因此適合于要處理大量數據點,對計算速度要求較高的情況。