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研究生:廖啟志
研究生(外文):Chi-Chih Liaw
論文名稱:影像色像差之改正研究
論文名稱(外文):A Study on the Falloff Correction of Digital Images
指導教授:蔡榮得蔡榮得引用關係
指導教授(外文):Victor J.D. Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:土木工程學系
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:85
中文關鍵詞:色褪差
外文關鍵詞:falloff
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高解像力的數位影像為新興的數位攝影測量技術的主要資料來源,但數位影像與一般底片是相機所拍攝之像片,多會因相機鏡頭光學幾何及物理性質之影響,使得拍攝所得之影像存在各種色像差。本研究主要在探討鏡頭色褪差模式及發展其軟體補償及改正程序,以決定使用像機之色褪差因子。
本研究同時利用數位相機所得之數位影像及底片式相機所得之像片,作為實驗之原始影像來源,其中底片式相機所得之並先經由桌上型掃描器掃描轉換成數位式影像。在經過詳細之探討鏡頭色褪差理論模式後,本研究利用最小二乘法理論,自這些實驗影像中分別求出所使用之兩種像機的色褪差因子,並可利用所設計之軟體程式,進一步正確地補償及改正色褪差所引起的漸暈及漸暗之現象。

Digital images with high spatial resolution have been primary
sources for the newly developed digital photogrammetry.However,
both digital images and film-exposed images are always affected by the geometric and physical characters of the optical mechanism od the camera in appearances of different kinds of aberrations.
This research focuses on developing software comoensation pro-
Cedures to correct the aberration caused by exposure falloff by examining and determining the factors of the camera’s lens falloff model.
Both images acquired by a digital camera and photos taken from a film-based camera are used in this research as source raw images.The photos from film-based camera were scanned into digi-
Tal forms using a desktop scanner.The exposure falloff factors of the cameras used were determined using least squares method from these images after a complete exploit into the falloff me-
thed.As a result,the vignetting and falloff effects in the digi-
tal images can be accurately compensated adjusted in an image process software environment.

摘 要…………………………………………………………………壹
目 錄…………………………………………………………………貳
圖目錄…………………………………………………………………肆
表目錄…………………………………………………………………陸
第一章 緒論 …………………………………………………………1
1.1 研究動機與目的 ………………………………………………1
1.2 文獻回顧 ………………………………………………………2
1.3 研究範圍與方法流程 …………………………………………3
1.4 論文架構 ………………………………………………………6
第二章 相機構造與成像原理 ………………………………………7
2.1 前言 ……………………………………………………………7
2.2 數位式相機 ……………………………………………………7
2.2.1 CCD 裝置 …………………………………………………8
2.2.2 CMOS裝置 ………………………………………………10
2.3 傳統底片式相機 ……………………………………………11
第三章 研究方法與步驟 …………………………………………13
3.1 研究目的 ……………………………………………………13
3.2 研究方法 ……………………………………………………13
3.3 曝光理論 ……………………………………………………14
3.4 特性曲線 ……………………………………………………16
3.5 研究步驟 ……………………………………………………17
3.5.1 數位式相機修正步驟 …………………………………17
3.5.2 一般相機修正步驟 ……………………………………19
第四章 實驗成果與結果分析 ……………………………………22
4.1 實驗目的 ……………………………………………………22
4.2 實驗內容與實驗方法 ………………………………………22
4.3 軟硬體架構 …………………………………………………22
4.4 相機與影像色像差關係 ……………………………………23
4.4.1 實驗影像取得 …………………………………………23
4.4.2 數位式相機影像修正 …………………………………25
4.4.2.1 實際影像修正成果 ………………………………55
4.4.3 一般底片式相機影像修正 ……………………………56
4.4.3.1 實際影像修正成果 ………………………………74
4.4.4 其他問題影像修正成果 ………………………………75
第五章 結論與建議 ………………………………………………78
參考文獻 ……………………………………………………………80

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13. Huang, C-C and D-T Lin,2001, New Technique for Digital Backlight Image Compensation, Chung Hua Graduate School.

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