คุณรู้จักการบิดเบือนในวิสัยทัศน์ของเครื่องหรือไม่?

คุณเคยพบเจอภาพที่บิดเบือนไหม? วัตถุที่ควรจะตรงกลับกลายเป็นโค้ง แม้แต่ขอบก็ยังโค้ง ความจริงแล้วสิ่งนี้เกิดจากเลนส์ที่บิดเบือน ซึ่งทำให้ภาพของวัตถุบิดไป แต่ไม่มีผลกระทบต่อความชัดเจน

มี两类ของการบิดเบือนแสงในระบบวิสัยทัศน์ของเครื่องสองประเภทหลัก: การบิดเบือนแบบรัศมีและแบบเส้น tengential การเข้าใจสาเหตุ ผลกระทบ และวิธีการแก้ไขของพวกมันมีความสำคัญอย่างยิ่งในการรับรองผลลัพธ์การตรวจสอบทางสายตาที่เชื่อถือได้

1. การบิดเบือนแบบเรเดียลและการบิดเบือนแบบแทนเจนต์

ในจำนวนนี้ การบิดเบือนที่เกิดจากเลนส์ไม่ขนานกับพื้นผิวการถ่ายภาพเนื่องจากข้อผิดพลาดในการประกอบเรียกว่า การบิดเบือนแบบแทนเจนต์ ซึ่งจะทำให้ศูนย์กลางและขอบของภาพบิดเบือน และเส้นแนวนอนหรือแนวตั้งของภาพกลายเป็นเส้นโค้ง การบิดเบือนแบบเรเดียลเกิดจากรูปร่างและกระบวนการของเลนส์ ยิ่งใกล้ขอบเลนส์มากเท่าไหร่ การบิดเบือนก็จะยิ่งรุนแรงขึ้นเท่านั้น โดยทั่วไปแล้ว การบิดเบือนแบบเรเดียลที่นูนออกมาเรียกว่า barrel distortion และแบบเว้าเข้าเรียกว่า pincushion distortion

2. ความจำเป็นของการแก้ไขการบิดเบือน

ในแอปพลิเคชันที่ต้องอาศัยความแม่นยำ เช่น การวัดอุตสาหกรรมหรือการควบคุมคุณภาพอัตโนมัติ หากไม่ทำการแก้ไขการบิดเบือนอาจนำไปสู่ข้อผิดพลาดในการวัดอย่างร้ายแรง การเบี่ยงเบนเพียงไม่กี่พิกเซลอาจแปลงเป็นความคลาดเคลื่อนทางมิติที่สำคัญในหน่วยจริง ส่งผลให้การแก้ไขการบิดเบือนกลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับระบบการตัดสินใจที่ใช้ภาพ

3. กลยุทธ์การแก้ไขแบบไฮบริด

เนื่องจากความโค้งเป็นลักษณะเฉพาะที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ของระบบออปติคอล การกำจัดอย่างสมบูรณ์จึงยังคงเป็นสิ่งที่ทำได้ยาก อย่างไรก็ตาม การรวมกันของวิธีปรับแต่งฮาร์ดแวร์และการคำนวณสามารถลดผลกระทบของมันลงได้:

วิธีแก้ไขทางฮาร์ดแวร์สำหรับความโค้งแบบเส้นสัมผัส

การแก้ไขความโค้งแบบเส้นสัมผัสส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับการปรับเทียบกลไก โดยการวางตำแหน่งเลนส์เพื่อให้ได้ความขนานสมบูรณ์กับเซนเซอร์

วิธีแก้ไขทางซอฟต์แวร์สำหรับความโค้งแบบรัศมี

การบิดเบือนแบบรัศมีมักจะได้รับการแก้ไขผ่านซอฟต์แวร์ โดยคำนวณสัมประสิทธิ์การบิดเบือนของเลนส์แล้วประมวลผลด้วยซอฟต์แวร์

ผ่านการสอบเทียบกล้อง (เช่น การใช้ลวดลายตารางหมากฮอส) พารามิเตอร์เหล่านี้จะถูกคำนวณและนำไปใช้เพื่อแมปพิกเซลที่บิดเบือนไปยังตำแหน่งตามทฤษฎี

C สรุป: การสมดุลระหว่างออปติกส์และการคำนวณ

แม้ว่าการบิดเบือนของเลนส์จะเป็นความท้าทายอย่างต่อเนื่องในระบบวิชั่น แต่ผลกระทบของมันสามารถจัดการได้อย่างเป็นระบบ การบิดเบือนแบบเส้นตรงต้องการการปรับฮาร์ดแวร์อย่างละเอียด ในขณะที่การบิดเบือนแบบรัศมีจำเป็นต้องใช้การแก้ไขด้วยซอฟต์แวร์ที่ซับซ้อน โดยการรวมแนวทางทั้งสองนี้ วิศวกรสามารถกู้คืนความถูกต้องทางเรขาคณิตของภาพ เพื่อให้มั่นใจว่าระบบวิชั่นสามารถมอบความแม่นยำที่จำเป็นสำหรับแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมสมัยใหม่