非理想圖錶框架的最佳實踐和影響

目前尚未對 Imatest 在不同程度的桶形/波浪形畸變、傾斜、旋轉和平移下,從各種測試目標/分析中測量畸變和視場測量的準確性進行全面研究,該研究已列入我們的中期待待辦事項清單。
完成這項工作後,我們將能夠根據用戶的個人設定提供更具體的建議。

在此之前,視場角≲140度的最佳實踐如下:

  1. 使用高頻棋盤格

    1. 更多測量點 → 更精確的擬合

    2. 限制:正方形必須足夠大,以便能夠準確檢測影像邊緣附近的區域。

  2. 盡可能完美地對齊棋盤格

    1. 圖表必須超出攝影機視場範圍。

    2. 相機光軸垂直位置圖

    3. 盡可能使正方形的「邊角」接近 0 度

      1. 對於嚴重失真的影像,請專注於中間行和列的邊緣。由於失真,遠離中心的邊緣會呈現一定的角度。

    4. 圖表應位於圖像中心。

    5. 調整相機到圖表的距離,使可偵測的鞍點盡可能靠近影像邊緣。

    6. 以下是影像畸變最小的理想構圖範例。
      請注意,您需要的頻率要比這更高。

      IMG_0475.JPG
  3. 均勻照明

    1. 中間沒有飽和度

    2. 邊緣亮度夠高,對比度足以進行偵測。

對於視場角在 140-160 度之間的視場角,或者視場角足夠大以至於難以用棋盤格圖填滿視場角的情況,我們認為使用預先扭曲的 SFRplus 目標可能會有一些好處,但這需要在我們進行上述測試時進一步測試。

當視場角大於約 160 度時,我們的計算開始失效,對於這種嚴重畸變的圖像,我們預計無法獲得準確的結果。我們預計在完成上述測試後,能夠給出更具體的失效點數值。

目前,關於圖表不完美對齊的影響,我們所能提供的最佳資訊如下:

這些結果來自單台相機拍攝的小批量影像的測量,我試圖粗略估計圖表旋轉對 Imatest 中視場角 (FoV) 測量的影響。請注意,這只是一個快速測試,因此我未能很好地將圖表旋轉作為唯一的因變量進行分離,而且我的圖表尺寸不夠大,無法完全填充視場角,因此每種情況下對角線視場角都需要進行大量的推斷。
以下是一些圖片範例:

image-20251027-190004.png

為了進行測量,我以 6 個不同的旋轉角度拍攝了 15 張圖像,在 Imatest 中分析了這些圖像,得到了垂直、水平和對角線的 FoV 結果,然後對每批圖像的結果進行了統計,得到瞭如下所示的圖表。
在以下圖中,x 軸表示每批影像計算得到的平均邊緣角,y 軸表示視場角,以箱線圖的形式顯示,具體說明如下:

image-20251027-190650.png

請注意,對於這些影像,視場角 (FoV) 的測量結果在圖表旋轉 -5 度到 5 度之間基本一致。因此,我建議您在測量時盡可能使平均邊緣角度接近 0 度。