相机畸变基础知识

一、相机畸变
定义：相机镜头的畸变实际上是光学透镜固有的透视失真的总称。
相机畸变的分类：
径向畸变
1、枕形畸变：又称鞍形形变，视野中边缘区域的放大率远大于光轴中心区域的放大率，常用在远摄镜头中；
2、桶形畸变，与枕形畸变相反，视野中光轴中心区域的放大率远大于边缘区域的放大率，常出现在广角镜头和鱼眼镜头中；
3、线性畸变：光轴与相机所拍摄的诸如建筑物类的物体的垂平面不正交，则原本应该平行的远端一侧和近端一侧，以不相同的角度汇聚产生畸变。这种畸变本质上是一种透视变换，即在某一特定角度，任何镜头都会产生相似的畸变

具体图片如下所示：

其中枕形畸变，桶形畸变统称径向畸变。
径向畸变产生的原因是透镜本身制造的误差而产生的。

切向畸变
“切向畸变”就是矢量端点沿切线方向发生的变化，也就是角度的变化dt。
简单点说现象就是： 假设上下两点是矢量端点，沿着切向方向变化，原本是一个正圆变成一个椭圆

切向畸变是由于透镜安装与“图像”平面不平行而产生的光线的垂直面

总而言之：径向畸变和切向畸变都是让原本是直线变弯了的畸变

焦距产生的畸变
小孔成像原图

个人理解图：
如果成像平面安装位置距离小孔不是焦距的位置，则会使图像产生畸变。
焦距的影响是对图像的模糊程度（清晰程度）

主点产生的畸变
下图为感光元器件
下面看三维图：

如果成像平面的主点（原点），没有位于光心所在的直线上时，则会使图像产生畸变。

主点的影响是对图像位置的偏移