概念
在车载摄像头监控系统（CMS）中，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：

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：

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：
自动化图卡切换支架测试系统、多色温LED补光光源(可见光和近红外)、反射式棋盘格测试图卡、 二维成像亮度计、RIQA-CMS 图像质量分析软件、显示器和亮度计移动支架

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RIQA软件（研鼎自研的图像质量软件）分析测试样张。
测得的畸变率<20%，因此，该样品的几何畸变符合要求。