Conosci la distorsione nella visione artificiale?

Hai mai incontrato un'immagine distorta? Un oggetto che avrebbe dovuto essere dritto diventa curvo, persino i bordi sono curvi. Questo è in realtà causato dalla distorsione dell'obiettivo, che provoca la distorsione dell'immagine dell'oggetto, ma non ha effetto sulla chiarezza.

Esistono due tipi principali di distorsione ottica nei sistemi di visione artificiale: distorsione radiale e distorsione tangenziale. Comprendere le loro cause, effetti e metodi di correzione è fondamentale per garantire risultati affidabili di ispezione visiva.

1. Distorsione radiale e distorsione tangenziale

Tra queste, la distorsione causata dal fatto che l'obiettivo non è parallelo alla superficie di imaging a causa di errori di assemblaggio è chiamata distorsione tangenziale, che provocherà una distorsione del centro e del bordo dell'immagine, e le linee orizzontali o verticali dell'immagine diventeranno curve. La distorsione radiale è causata dalla forma e dal processo dell'obiettivo. Più ci si avvicina al bordo dell'obiettivo, più la distorsione è grave. Generalmente, la distorsione radiale convessa viene chiamata distorsione a barile, e quella concava viene chiamata distorsione a cuscino.

2. L'importanza della correzione della distorsione

In applicazioni dipendenti dalla precisione come la metrologia industriale o il controllo qualità automatizzato, le distorsioni non corrette possono portare a errori di misura catastrofici. Un deviazione anche di pochi pixel potrebbe tradursi in inesattezze dimensionali significative in unità reali. Di conseguenza, la correzione della distorsione diventa indispensabile per i sistemi di decisione basati su immagini.

3. Strategie di Correzione Ibride

Poiché la distorsione è una caratteristica intrinseca dei sistemi ottici, l'eliminazione completa rimane irraggiungibile. Tuttavia, una combinazione di aggiustamenti hardware e metodi computazionali può mitigarne l'impatto:

Soluzioni Hardware per la Distorsione Tangenziale

Il contrasto della distorsione tangenziale prevede principalmente un ricalibrazione meccanica. Posizionando nuovamente l'obiettivo per raggiungere una perfetta parallelità con il sensore.

Soluzioni Software per la Distorsione Radiale

La distorsione radiale viene di solito corretta tramite software. Si calcola il coefficiente di distorsione dell'obiettivo e poi viene elaborato dal software.

Attraverso la calibrazione della telecamera (ad esempio, utilizzando schemi a scacchiera), questi parametri vengono calcolati e applicati per rimappare i pixel distorti alle loro posizioni teoriche.

C conclusione: Bilanciare Ottica e Calcolo

Sebbene le distorsioni degli obiettivi rappresentino sfide persistenti nella visione artificiale, i loro effetti possono essere gestiti in modo sistematico. La distorsione tangenziale richiede un allineamento hardware accurato, mentre quella radiale necessita di correzioni software sofisticate. Integrando entrambi gli approcci, gli ingegneri possono ripristinare la fedeltà geometrica delle immagini, garantendo che i sistemi di visione forniscono l'accuratezza richiesta nelle applicazioni industriali moderne.