Ali poznate distorzijo v strojni viziji?

Ste kdaj srečali okvarjeno sliko? Predmet, ki bi moral biti ravnejši, postane zakrivljen, celo robovi so zakrivljeni. To je dejansko posledica lečne distorzije, ki povzroča, da se slika predmeta okvarja, vendar ni vpliva na očitost.

V strojni viziji obstajata dve glavni vrsti optične distorzije: radialna distorzija in tangencialna distorzija. Razumevanje njihovih vzrokov, učinkov in metod popravkov je kritično za zagotavljanje zanesljivih rezultatov vizualnega pregleda.

1. Radialna deformacija in tangencialna deformacija

Med njimi je deformacija, ki jo povzroči črpanje leče zaradi neparalelnosti leče in slikovne ploskve zaradi montažnih napak, imenovana tangencialna deformacija, ki bo povzročila deformacijo sredine in robu slike, pri čemer bodo vodoravne ali navpične črte slike postale zakrivljene. Radialna deformacija je posledica oblike in postopka leče. Bolj se oddaljujemo od sredine leče, hujše postane deformacija. Splošno je konveksna radialna deformacija imenovana poševna deformacija, odsedna pa podušasta deformacija.

2. Povsem potrebna korekcija deformacije

V aplikacijah, ki odvisijo od natančnosti, kot so industrijske merjenje ali avtomatizirana kakovostna nadzora, lahko neopravljene deformacije pripeljejo do katastrofalnih napak pri merjenju. Odstopanje le za nekaj pikslov lahko pomeni značilne dimenzionalne nespretnosti v resničnih enotah. Zaradi tega postane korekcija deformacije nesmiselna za sisteme odločanja na osnovi slike.

3. Hibridne strategije popravkov

Ker je deformacija lastna značilnost optičnih sistemov, ostaja polna izključitev nedosegljiva. Vendar pa lahko kombinacija strojnih prilagoditev in računalniških metod zmanjša njeno vpliv:

Strojne rešitve za tangencialno deformacijo

Razreševanje tangencialne deformacije glavno vključuje mehanske ponastavitve. S premikanjem leše za dosego popolne vzporednosti s senzorjem.

Programske rešitve za radialno deformacijo

Radialna deformacija se običajno popravlja s programsko opremo. Izračunajo se koeficienti deformacije obiekta in nato jih obdelava programsko oprema.

S kalibracijo kamere (npr. z uporabo šahovske mreže) se ti parametri izračunajo in jih nato uporabijo za ponovno preslikavo deformiranih pikslov na njihove teoretične položaje.

C zaključek: Ravnotežje med optiko in računanjem

Medtem ko predstavljajo deformacije obiekta trajne izzive v strojni viziji, jih je mogoče sistematično upravljati. Tangencialna deformacija zahteva pozorno poravnava strojne opreme, radilna pa zahteva sofisticirano programsko popravitev. S integracijo obeh pristopov lahko inženirji obnovijo geometrijsko točnost slik, tako da vision sistemi zagotavljajo zahtevano natančnost, ki jo zahtevajo sodobne industrijske aplikacije.