Você Conhece a Distorção na Visão Computacional?

Você já encontrou uma imagem distorcida? Um objeto que deveria ser reto se torna curvo, até as bordas ficam curvas. Isso é causado na verdade por distorção da lente, que faz com que a imagem do objeto fique distorcida, mas não afeta a nitidez.

Existem dois tipos principais de distorção óptica nos sistemas de visão computacional: distorção radial e distorção tangencial. Compreender suas causas, efeitos e métodos de correção é crucial para garantir resultados confiáveis de inspeção visual.

1. Distorção radial e distorção tangencial

Entre elas, a distorção causada pelo fato de a lente não estar paralela à superfície de imagem devido a erros de montagem é chamada de distorção tangencial, que fará com que o centro e a borda da imagem sejam distorcidos, e as linhas horizontais ou verticais da imagem se tornem curvas. A distorção radial é causada pela forma e processo da lente. Quanto mais próximo da borda da lente, mais grave será a distorção. Geralmente, a distorção radial convexa é chamada de distorção de barril, e a côncava é chamada de distorção de almofada.

2. A Imperativa da Correção de Distorção

Em aplicações dependentes de precisão, como metrologia industrial ou controle de qualidade automatizado, distorções não corrigidas podem levar a erros de medição catastróficos. Uma desvio de apenas alguns pixels pode se traduzir em inacurácias dimensionais significativas em unidades do mundo real. Consequentemente, a correção de distorção torna-se indispensável para sistemas de tomada de decisão baseados em imagens.

3. Estratégias de Correção Híbrida

Como a distorção é uma característica inerente dos sistemas ópticos, a eliminação completa permanece inatingível. No entanto, uma combinação de ajustes de hardware e métodos computacionais pode atenuar seu impacto:

Soluções de Hardware para Distorção Tangencial

Corrigir a distorção tangencial envolve principalmente recalibração mecânica. Reposicionando a lente para alcançar uma perfeita paralelismo com o sensor.

Soluções de Software para Distorção Radial

A distorção radial geralmente é corrigida por meio de software. O coeficiente de distorção da lente é calculado e então processado pelo software.

Por meio de calibração da câmera (por exemplo, usando padrões de tabuleiro de xadrez), esses parâmetros são computados e aplicados para remapear pixels distorcidos às suas posições teóricas.

C conclusão: Equilibrando Óptica e Computação

Embora as distorções de lentes representem desafios persistentes na visão computacional, seus efeitos podem ser gerenciados sistematicamente. A distorção tangencial exige um alinhamento meticuloso do hardware, enquanto a distorção radial necessita de correção sofisticada de software. Integrando ambas as abordagens, os engenheiros podem restaurar a fidelidade geométrica às imagens, garantindo que os sistemas de visão forneçam a precisão necessária nas aplicações industriais modernas.