臺灣博碩士論文加值系統

當相機不是垂直對著物體正面拍攝時，由於視角與隨物距改變的放大倍率這兩因素，使得照片上的物體變形。舉例而言，以一小傾斜角度拍攝一個圓形，得到的影像近似橢圓形，這是視角所造成。當傾斜的角度越大，所得到的影像就明顯不是橢圓形，這是加上放大倍率因素。本論文針對鏡頭傾斜所產生的幾何變形做量測與分析，並且對鏡頭傾斜所拍攝出來的照片做校正與還原。由於鏡頭傾斜所產生的影像變形主要為拍攝物與鏡頭的距離關係，即變形的程度與成像中心點距離周圍點的距離有關，因此我們定義以離中心點的距離為基礎的還原函數。利用此還原函數，我們可以還原影像為以正面拍攝的情形。但對於傾斜角太大的情形，由於景深不足，所得影像會有模糊的現象。以本論文的實驗條件，當傾斜角約大於60度時，還原影像的效果較差。

When the picture of an object is not perpendicularly taken by a camera, the captured image is distorted due to the view angle and the magnifying power that depends on object distance. For an example, if a circle is shot with a small tilt angle, its captured image resembles an ellipse due to view angle. If it is shot with a large tilt angle, its captured image apparently does not resemble an ellipse due to magnifying power in addition to view angle. This thesis measured and analyzed the geometric distortions of images due to the tilt angle. The images are calibrated and recovered. A restoration function based on the distance from the center point of the image is defined. We showed that images can be recovered with this restoration distortion. But for the case with a large tilt angle, the recovered image is blurred due to the limited depth of field. For the experimental condition of this thesis, the recovered image is poor for the tilt angle larger than about 60 degrees.

摘要 i
ABSTRACT ii
誌謝辭 iii
目錄 iv
圖目錄 vi
第一章 緒論 1
1-1前言 1
1-2 研究動機 2
1-3 論文結構 2
第二章 相關研究理論 3
2-1 像差(Aberration) 3
2-1-1 球面像差 (Spherical aberration) 3
2-1-2 慧差(Coma aberration) 4
2-1-3 像散(Astigmatism) 6
2-3 色像差(Chromatic aberration) 8
2-4 波前像差(Optical path difference) 8
2-5 相干成像理論(Coherent imaging theory) 9
2-6 非相干成像理論(Incoherent imaging theory) 10
第三章 實驗與結果 11
3-1 鏡頭對傾斜角度的介紹 11
3-2 傾斜幾何像差校正的構想 12
3-3 實驗流程與結果 13
3-3-1 實驗設備 13
3-3-2 實驗拍攝結果 15
3-3-3 取得紅色點座標 16
3-3-4 傾斜影像校正之演算 18
3-3-5 傾斜影像校正之結果 23
3-4 實驗結果比較 27
第四章 結論 33
參考文獻 34

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