==== CMS几何畸变 ====
**概念**\\
在[[yanding:成像质量评价:测试用例:cms测试用例:cms|车载摄像头监控系统（CMS）]]中，[[yanding:成像基础知识:成像系统:成像质量问题:畸变_distortion|畸变]]指成像结果与理想投影模型的偏差，其定义随理想基准不同而变化。\\
为适配工程应用，主要分为两类：\\
  * **TV 畸变**：以单一参考值表征画面整体弯曲程度，是快速评估系统畸变水平的实用指标。\\
  * **几何径向畸变**：以理想直线投影（即真实场景直线在图像中仍保持直线的理想针孔投影）为基准，通过计算图像径向高度偏差 Δh 与理想值$h_{ideal}$的比值量化，可精确表征 CMS 不同视场区域的局部畸变特性。\\
本文主要介绍CMS几何径向畸变的测试方法。\\

**计算方法：**\\
|  {{ :yanding:成像质量评价:测试用例:cms测试用例:畸变2.png?600 |}}  |
^  畸变示意图（ 1 监视器边框；4 图像中心；7 理想投影距离；8 实际投影距离；9 实际投影高度与理想投影高度的偏差）  ^
**几何径向畸变的计算公式为**：\\

$\text{RadialDistortion} = \frac{\Delta h}{h_{ideal}} = \frac{h_{monitor} - h_{ideal}}{h_{ideal}} = \frac{h_{monitor}}{h_{ideal}} - 1$\\

式中：$h_{monitor}$ 为实测得到的图像径向高度； $h_{ideal}$为从光学中心点出发的非可观测的理论图像径向高度。\\

实测图像径向高度 $h_{monitor}$：\\

$h_{monitor}(i) = \frac{1}{2}\left[ w_{monitor}(i) - w_{monitor}(i_{centre}) \right]$\\

式中： $w_{monitor}(i)$：图像中目标点 $i$ 处的棋盘格像素宽度；$i_{centre}$：图像中心（光轴对准位置）\\

理想图像径向高度 $h_{ideal}$ ：\\
 基于理想直线投影的线性特性，对实测的 $h_{monitor}$ 数据进行最小二乘法线性拟合，得到理想的线性增长曲线。该曲线上对应点的数值即为 $h_{ideal}$（无法直接观测的理论值）。\\

**标准指标：**（GB 15084 4.3.2.12）\\
对于Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类CMS，在规定的最小视野内的最大变形，相对线性或针孔投影应**不大于20%**。\\

**测试方法：**\\
**测试环境：**\\
|  {{ :yanding:成像质量评价:测试用例:cms测试用例:畸变设备布置.png?650 |}}  | {{ :yanding:成像质量评价:测试用例:cms测试用例:几何畸变2.png?400 |}}  |
^  设备布置参考  ^  监视侧实测场景  ^
摄像头侧：光源色温6500K±1500K，800±80lx；\\
显示器侧：低于10lx的暗环境。\\

**主要使用设备：**\\
[[https://yanding.com/product/detail?id=1563|自动化图卡切换支架测试系统]]、[[https://yanding.com/product/detail?id=1534|多色温LED补光光源(可见光和近红外)]]、[[https://yanding.com/product/detail?id=1615|反射式棋盘格测试图卡]]、 [[https://rdbuy.com/product/productdetail?model_id=1051&goods_sku_id=6191|二维成像亮度计]]、[[https://yanding.com/product/detail?id=1750|RIQA-CMS 图像质量分析软件]]、[[https://yanding.com/product/detail?id=1731|显示器和亮度计移动支架]]
{{ :yanding:成像质量评价:测试用例:cms测试用例:畸变设备8.png |}}

操作步骤：\\
**摄像头侧：**
  1.将图卡切换到棋盘格；
  2.打开图卡补光光源，调整光源参数，使图卡上照度为800lx，色温为6500K；
  3.调整摄像头，使摄像头光轴垂直于图卡；
  4.调整摄像头与图卡的距离，使方格充满显示器画面且对称；
  5.使用激光测距仪或卷尺测量调整后摄像头与图卡的距离。
监视器侧：
  1.成像亮度计的参考镜头垂直于监视器；
  2.关闭其它光源，使监视器侧环境亮度低于10lx；
  3.使用二维成像计拍摄图片。

**分析与解读：**\\
使用[[https://yanding.com/product/detail?id=1894|RIQA软件]]（研鼎自研的图像质量软件）分析测试样张。\\
{{ :yanding:成像质量评价:测试用例:cms测试用例:riqa畸变.png |}}
{{ :yanding:成像质量评价:测试用例:cms测试用例:畸变分析1.png |}}
测得的畸变率<20%，因此，该样品的几何畸变符合要求。\\