本文件界定了数码照相机几何畸变测量方法的相关术语和定义，描述了数码照相机两种几何畸变的测量方法。本文件适用于数码照相机和照相手机几何畸变的测量。

ICS 37.040.10
CCS N 46
中华人民共和国国家标准　bzxZ.net
GB/T43042—2023/ISO17850:2015数码照相机
几何畸变（GD)的测量
Digital camerasGeometric distortion(GD) measurements[IS 17850 :2015,Photography—Digital cameras-Geometric distortion(GD) measurements,IDT2023-09-07发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2024-04-01实施
规范性引用文件
术语和定义
测量方法
局部几何畸变
线性几何畸变
5必备条件
仪器和硬件
点阵图
网格图
照相机设定
几何畸变的测定
局部几何畸变
线性几何畸变
结果表示
局部几何畸变·
线性几何畸变
附录A（资料性）
附录B（资料性）
原则，
示例和验证
从目标中取点
查找点的关注区域，
附录C（资料性）
点中心验证
点中心验证
AMD参考图像
实验室A的参考图像
附录D（资料性）
初始化
网格建立
附录E（资料性）
参考文献
网格排序
主观评价实例
GB/T43042—2023/ISO17850:201511
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则起草。
GB/T43042—2023/ISO17850:2015第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定本文件等同采用ISO17850：2015《摄影数码照相机
几何畸变（GD)的测量》，
本文件做了下列最小限度的编辑性改动：标准名称改为《数码照相机几何畸变（GD)的测量》。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国机械工业联合会提出。本文件由全国照相机械标准化技术委员会（SAC/TC107)归口。本文件起草单位：杭州照相机械研究所有限公司、上海普利生机电科技有限公司、嘉兴中润光学科技股份有限公司、广东思锐光学股份有限公司、杭州国照检测技术有限公司。本文件主要起草人：葛世清、李同月、侯锋、张杰、李杰、许宇钊１范围
GB/T43042—2023/ISO17850:2015数码照相机几何畸变（GD）的测量本文件界定了数码照相机几何畸变测量方法的相关术语和定义，描述了数码照相机两种几何畸变的测量方法，
本文件适用于数码照相机和照相手机几何畸变的测量2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注目期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
ISO14524摄影电子静态照相机光电转换函数（OECFs）的测量方法[PhotographyElectronicstill-picture camerasMethods for measuring opto-electronic conversion functions (OECFs)]注：GB/T19894一2005数码照相机光电转换函数（OECFs）的测量方法（ISO14524：1999，IDT）IEC61146-1摄像机（PAL/SECAM/NTSC）测量方法第1部分：非广播单传感器摄像机［Video cameras （PAL/SECAM/NTSC)—Methods of measurement-Part 1:Non-broadcastsinglesensor cameras]
EBU Tech3249
电影和电视摄像机镜头性能的测量和分析（Measurementand analysisof theperformance of film and television camera lenses)术语和定义
以下术语和定义适用于本文件。3.1
几何畸变
Egeometricdistortion
在数码照相机的存储图像中，偏离理论上物体形状的位移（位于平行于像面的平面上）。注：几何畸变基本上来自照相机镜头像场的横向放大倍数的变化，导致直线被染成曲线。还有其他因素会产生几何畸变，例如，照相机镜头的旋转不对称度或相机成像过程中的位置变化。3.2
图像高度
image height
图像高度
Eimageheight
个图像点和图像区域中心之间的距离或其被图像区域对角线一半归一化的相对值表达注：这是ISO9039中对光学系统测量的定义的扩展3.2.2
实际图像高度
actualimageheight
数码照相机记录的图像区域内的实际记录图像点的图像高度注1：“实际记录图像点”对应ISO9039中“观测图像点”。1
GB/T43042—2023/ISO17850:2015注2：ISO9039中“图像高度”基本意思是“实际图像高度”，但用户有时候会混淆。3.2.3
Eidealimageheight
理论图像高度
在数码照相机记录图像区域内，理论上假设无几何畸变情形下对应点的图像高度注1：这是ISO9039中定义的扩展，注2：定义中“理论”也有类似的意思，例如“理论点”和“理论位置”。3.3
图像质量imagequality
能被一个和摄影技法无关也不涉及描绘题材的观察者所感知到的一幅图像所有的价值和优点的体现。
注：以第三方（旁观者)观察者来定义图像质量是为了消除由于图像感知方面和成像系统设计者控制之外的属性引起的变异性。
噪声noise
成像系统响应中不该有的变异。3.5
分辨率
resolution
数字图像拍摄系统或数字图像拍摄系统组件表现图片细节的能力。3.6
电视畸变
TVdistortion
IEC61146-1[24几何畸变或EBUTech3249（2.11照片高度畸变）中定义的电视领域的常规方法测试的线性畸变。
4测量方法
4.1概述
如3.1定义，几何畸变主要来源于图像视场范围内的图像放大率的变化。如果图像中出现这种现象，意味着使用照相机拍摄的对象中的规则结构并没有在图像中出现。本文件描述了两种方法来量化图像中的几何畸变，两者各有利弊。图1是一幅实线失真的规则网格图，红色菱形标记了照相机产生的图像中交叉点的位置。2
4.2局部几何畸变
图1失真的规则网格
GB/T43042—2023/ISO17850:2015局部几何畸变能在一个包含黑点的白色网格图上或者由直线形成的网格图上测量。局部几何畸变法是对测试图在图像中心形成的网格进行分析，并根据测量距离计算出结构的理想位置。然后，分析图像的其余部分并确定所有实际图像的位置。理论位置和实际位置之间的距离就是在图像中该位置的几何畸变。
两个位置之间的距离能作为与图像中心距离的函数来绘制。此曲线表示了图像放大率随实际图像高度的变化，这就是几何畸变的一个表示方式，也就是局部几何畸变。为了将结果限制为可能与照相机规格一起表述的单个值，应报告最大（峰-峰）值。制造误差，例如镜头倾斜或偏心，可能导致一个非旋转对称的几何畸变问题。如果系统不是旋转对称的，会导致图像角落的畸变水平增大。在这种情况下，局部几何畸变的测试结果对被测照相机是正确的，但不能代表被测型号的标准结果。3线性几何畸变
线性几何畸变的原理是测量偏离图像中心规定距离的水平线或垂直线的弯曲程度并报告最大的弯曲度。这种弯曲度最好是在有规则的网格图上测试。线性几何畸变的测试结果比较直接，并且很容易被消费者直观理解。然而，它也能用局部几何畸变的测试结果的方法来解释，
注：线性几何畸变有着悠久的历史，几十年来在视频技术中得到广泛应用。原因是在模拟视频世界中使用标准测量设备很容易确定这个值。这种方法的基本概念在1994年由IEC在IEC61146-1中首次规范化。5必备条件
5.1仪器和硬件
下列硬件对控制和记录测试环境是必备的：GB/T43042—2023/ISO17850:2015点目标或网格图；
两个光源；
测试拍摄的图像高度的设备；
镜子（用于照相机和目标的对准）。5.2光源
宜采用均匀照明以简化目标的处理，但不能影响目标的失真。调整光源使目标的亮度不均匀度在土10%以内，光源应设置遮光板以避免光源直接照射照相机。光源的放置位置应减少被测照相机观察目标表面时发生的镜面反射。亮度应设置在能够为照相机自动曝光时提供合适的曝光量，更准确地说，图像不应被剪切在目标的明亮或黑暗的部分。照相机应放置在目标不会出现渐晕的位置。图2是照明系统布置示例。
标引序号说明：
一测试目标；
—光源；
3—照相机。
图2照明系统
5.3点阵图
5.3.1设计和属性
GB/T43042—2023/ISO17850:2015测试图包含放置在均匀白色背景上一个完全规则的正方形网格上的黑色圆点，如图3a)所示。圆点中心可用黑色直线连接起来，其宽度约为圆点直径的1/10，如图3b)所示。这样它不仅不影响圆点的测试，而且有助于更好地将照相机对齐标板。如果5.5.4中所述的镜像法不适用，黑色直线尤其有用。
测试图能是前置照明的反射式，也能是背部照明的透射式。测试图的对比度至少为40：1且不高于10000：1。
黑点的尺寸和数量取决于照相机的分辨率和拍摄距离。该图应符合5.5.3规定的拍摄条件。·
......
........
a）简单点阵图
5.3.2测试图的平面度要求
不平度是由测试图的弯曲引起的。测试图的平面度要求如下：
图3点阵图
b）连线点阵图
相对于参考平面的高度或深度[表示为图4a)中的弯曲度“αa”的表面偏差不应超过标板宽度的1.5%。
对于一个特定测量所要求的精度，标板平面度的要求如下：对于很小的弯曲，等于所有数字归一化的标板宽度的一半。如果标板上发生弯曲α，被照相机拍摄到的有效标板宽度是b。c和b之间的差异导致了畸变的测量误差（%），按（1一b/c）×100计算。对于局部几何畸变的测量，标准要求是由于标板的平面度偏差导致的畸变测量最大充许误差为0.045%。这相当于3%最大平面度偏差，一半标板宽度的3%等于整个标板宽度的1.5%。5
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