畸變，也稱為失真，它是一種可以把直線變成曲線的像差，廣角鏡頭、變焦鏡頭，遠(yuǎn)距鏡頭容易造成嚴(yán)重的畸變。在圖像的邊緣切線尤其明顯，但對于沿半徑的放射線是不明顯的。由于光學(xué)透鏡的固有特性，對拍攝的圖片造成失真現(xiàn)象（畸變），通常對成像的美觀性是不利的。

畸變主要有兩種表現(xiàn)形式：桶形畸變（Barrel），枕形畸變（Pincushion）。

除此之外，復(fù)雜透鏡系統(tǒng)還可能會出現(xiàn)【胡須】或【波浪】混合的胡須形畸變，又叫髭形畸變。（如下圖）

針對畸變這種現(xiàn)象，我們可以通過在實驗室內(nèi)拍攝專門的畸變測試卡進(jìn)行分析后，評估一個成像系統(tǒng)大致的畸變情況，具體可以參考畸變率這一客觀指標(biāo)。常見的畸變測試卡包括，直線卡（使用較少）、網(wǎng)格圖、點狀圖、棋盤格測試卡。具體的測試實操參考文末視頻教程。

1、?畸變測試分析報錯??

對于這幾種圖卡的分析，Imatest軟件不推薦使用直線圖或網(wǎng)格圖來測試畸變，一是ROI區(qū)域檢測的不穩(wěn)定性（尤其是對于成像效果較差或者未經(jīng)ISP處理有很大噪聲且畫面不清晰的成像系統(tǒng)），二是算法的兼容性不夠，如下方例子：
在此次測試分析中畸變分析報錯，參見下圖軟件畸變模塊的報錯信息，經(jīng)過分析其原因有二：

• 不均勻的光照

• 噪聲影響，由于圖像中存在的噪聲量造成的。很可能是檢測算法檢測到了噪聲中并不存在的線條，或者錯誤地忽略了它認(rèn)為是噪聲的一部分的線條。

針對這種報錯，我們嘗試過增加圖像對比度，使得網(wǎng)格線與背景之間的區(qū)別更加明顯，但是這種報錯依然存在。?

至此，面對這種復(fù)雜的畸變模型，且成像效果較差的成像系統(tǒng)，我們更換了棋盤格模塊做分析。在使用棋盤格進(jìn)行畸變分析計算時，建議使用8到12個垂直方塊。小于8時，畸變測量可能不太準(zhǔn)確。

在對一些復(fù)雜的畸變（如胡須型畸變）進(jìn)行分析時，我們難免會遇到以下的問題：當(dāng)我們選擇了不同的計算設(shè)置，如3rd，5rd，atan/tan，11rd，我們得到了不同的結(jié)果，而結(jié)果差異很大。那么，哪種設(shè)置才是更合適的呢？

在這種情況下，針對較為復(fù)雜的畸變模型，使用Imatest分析，至少需要一個五階擬合。使用三階或atan/tan擬合將不能適當(dāng)?shù)靥幚磉@種失真，并會導(dǎo)致錯誤的結(jié)果。對于五階和更高階的擬合，推薦在分析窗口中勾選"Distortion correction"框，這樣就可以看到校正后的圖像，然后進(jìn)行目視觀察，看看哪個擬合結(jié)果是最好的。但對于更高階的擬合要注意，它可能"過度擬合"你的數(shù)據(jù)。

2、Imatest軟件Checkerboard模塊分析操作??

1.?獲取標(biāo)準(zhǔn)樣圖：

使用Checkerboard測試卡和反射面光源。將棋盤格吸附在中性灰背板或涂了中性灰涂料的墻壁上，建議采集圖像大小為棋盤格充滿相機取景器。如下圖：

2.?Imatest軟件中使用Checkerboard?Setup模塊打開圖像。參考以下設(shè)置：?

3.?選擇需要分析的樣圖，點擊打開：

?4. 選擇ROI區(qū)域：

5.?More?settings對圖像進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：

?6.?結(jié)果分析：

?7.?保存分析數(shù)據(jù)（如下圖）

?8.?結(jié)果解讀：畸變越小越好。（＞0表示枕型畸變，＜0表示桶形畸變）

3、畸變測試實操演練與軟件分析視頻：

具體的測試實操與軟件分析步驟→圖像測試課堂之相機畸變知多少！