
【電】 barrel distortion
桶狀失真(英文:Barrel Distortion)是一種常見的光學畸變現象,主要表現為圖像中心區域的物體向外膨脹,邊緣區域的物體向内收縮,形似圓桶的曲面。該術語在電子工程、攝影和計算機視覺領域廣泛應用,屬于幾何像差的一種。
從漢英詞典角度解析,"桶狀"對應英文"barrel",指圓柱形容器的形狀特征;"失真"對應"distortion",描述信號或圖像偏離原始狀态的現象。根據《牛津英語詞典》的定義,桶狀失真是"wide-angle lenses causing straight lines to bend outward"(廣角鏡頭導緻直線向外彎曲)。其物理成因與鏡頭曲率及光線折射角度相關,尤其在焦距較短的鏡頭中更為顯著。
在工程實踐中,桶狀失真的量化通常通過數學模型校正,例如采用多項式變換公式: $$ Delta r = k_1 r + k_2 r $$ 其中$Delta r$表示徑向畸變量,$k_1$、$k_2$為畸變系數,$r$為像點距圖像中心的距離。該公式被廣泛應用于美國光學學會(OSA)的畸變校正标準。中國《光學儀器術語》國家标準(GB/T 13962-2005)亦将其歸類為負向畸變,與枕形失真形成對稱關系。
桶狀失真(Barrel Distortion)是光學成像中的一種幾何畸變現象,常見于使用廣角鏡頭或變焦鏡頭的廣角端時。以下從定義、成因、表現及影響等方面詳細解釋:
定義與本質
桶狀失真是由于鏡頭的光學特性導緻成像畫面邊緣向外膨脹,形似木桶的曲面。其特點是圖像中心區域相對正常,而邊緣直線向内凹陷或向外彎曲。專業術語中也被稱為負畸變(Negative Distortion),與枕形失真(邊緣向内收縮)互為對應現象。
成因與常見場景
視覺表現
當畫面中存在直線(尤其是靠近邊緣時),原本的直線會變為中段向外凸出的曲線,導緻方形物體影像四角内縮,邊線呈桶狀膨脹。例如,建築攝影中的門窗邊緣可能出現明顯彎曲。
影響與校正
相關概念對比
如需更深入的圖像處理技術細節,可參考頻譜分析及去模糊算法研究。
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