Ученые ФИАН разработали алгоритм компенсации дисторсии с точностью 0,03 пикселя
Как сообщает ИТАР-ТАСС Сибирь, учёные Физического института РАН (ФИАН) разработали полуавтоматический процесс обработки изображений для компенсации дисторсии с высокой точностью.
"При наличии возможности изменения фокусного расстояния, - рассказал руководитель работы, кандидат физико-математических наук Александр Крайский, - нельзя сделать бездисторсионный объектив. Дисторсия зависит от фокусного расстояния. Например, при малом фокусном расстоянии она большая и, как правило, бочкообразная. При увеличении фокусного расстояния она уменьшается и даже может стать подушкообразной".
Для разных объективов дисторсия ведет себя по-разному. Вследствие этого и компенсация искажения должна быть индивидуальной для каждого объектива. "В нашем алгоритме, - поясняет Крайский, - мы используем плоское изображение случайного распределения чёрных и белых точек, реализованное в любом графическом формате, например, BMP. Это наш калибровочный объект. Отображаем его на плоскость и фотографируем получившуюся картину тестируемой камерой. Затем фотография сравнивается с содержимым исходного графического объекта для небольшой окрестности любой точки кадра и определяется, насколько среднее значение положения картинки смещено относительно координат на оригинале. После обработки всего кадра на выходе получается величина дисторсионного смещения в каждой точке".
"Иными словами, компенсировать дисторсию очень просто, - поясняет второй создатель алгоритма, научный сотрудник ФИАН Татьяна Миронова. - Для этого мы определяем матрицу смещений и с её помощью делаем обратное преобразование. То есть узнаём размер смещения и смещаем участок изображения в обратную сторону".
Точность определения смещения достигает 0,03 пикселя. Это на данный момент беспрецедентная точность компенсации дисторсии. При этом на выходе можно получить не только компоненты дисторсионной матрицы, но и хроматические искажения - смещения цветовых компонент изображения друг относительно друга. Учёные рассчитывают, что их алгоритм получит применение не только в научных исследованиях, но и в области применения цифровой оптической техники в картографии и геодезии.