Jak zdefiniować ciemny kąt? Jak poprawić w aplikacjach wbudowanego widzenia?

Szybki rozwój platform przetwarzania obrazu zrewolucjonizował tę dziedzinę, oferując niezawodne i opłacalne rozwiązania wbudowane w wizję na różnych rynkach. Platforma ta poprawia jakość obrazu za pomocą technik takich jak ulepszanie, przywracanie, kodowanie i kompresja, które obejmują korektę oświetlenia, zmiany rozmiaru obrazu (digital zoom), wykrywanie krawędzi i ocenę algorytmów segmentacji. W tych zastosowaniach czujniki obrazu CMOS stały się najczęściej stosowanym typem czujnika obrazu, wychwytując światło w celu utworzenia tablicy pikseli, która służy jako podstawa dla późniejszego przetwarzania obrazu.

Jednakże wybór odpowiedniego obiektywu do integracji z modułem aparatu w celu optymalnego przechwytywania i przetwarzania obrazu jest trudnym procesem. To oznacza, że należy określić pole widzenia (FOV) , wybór między ostrością stałą a autofokusem oraz ustawienie odległości roboczej. Ponadto zjawiska optyczne, takie jak wypełnienie soczewki i problemy z bilansem bieli, mogą zakłócać wyjście obrazu, wpływając na ostateczną jakość wizualną.

W tym artykule omówimy koncepcję winietowania obiektywów, przeanalizujemy jego przyczyny i przedstawiamy praktyczne rozwiązania, które pomogą użytkownikom kamer wbudowanych wyeliminować ten problem jakości obrazu.

Co to jest linia winietowa?

Winietowanie obiektywu odnosi się do stopniowego zmniejszania jasności lub nasycenia od środka do krawędzi lub narożników obrazu. Zwany również cieniem, odcieniem światła lub cieniem jasności, zakres vinnietowania jest zazwyczaj mierzony w stopniach f i zależy od wielkości przysłony obiektywu i różnych parametrów projektowych.

Blindacja kontroluje jasność obrazu poprzez zmianę całkowitej ilości światła docierającego do czujnika kamery przez soczewkę.

Wignetowanie wpływa nie tylko na jakość wizualną obrazu, ale może również prowadzić do utraty kluczowych informacji wizualnych w niektórych zastosowaniach. Na przykład w badaniach przemysłowych lub obrazowaniu medycznym, które wymagają precyzyjnej spójności koloru i jasności, winietowanie może prowadzić do błędnych osądów lub niepoprawnego analizy. Dlatego zrozumienie i podjęcie środków mających na celu zmniejszenie lub wyeliminowanie winiety soczewki jest niezbędne do zapewnienia jakości obrazu i poprawy wydajności systemów widzenia.

Jak powstaje winiet i jakie rodzaje obejmuje?

Dlaczego winiety?Występowanie winietów soczewki można przypisać różnym czynnikom, głównie związanym z konstrukcją samych elementów optycznych. Ostrzeżenie światła za pomocą narzędzi zewnętrznych może pogorszyć ten zjawisko, a czasami jest celowo wprowadzane podczas przetwarzania.

Do różnych przyczyn winietowania soczewki należą:

• Wyniki badania: Ten typ występuje z powodu ograniczeń fizycznych obiektywu, uniemożliwiając światło poza oś w pełni dotarcie do krawędzi czujnika obrazu, szczególnie widoczne w złożonych systemach optycznych z wieloma elementami obiektywu.
• Naturalne winiety: Znany również jako spadek cos4θ, jest to naturalne zmniejszenie jasności ze względu na kąt światła w stosunku do płaszczyzny obrazu, zgodnie z czwartym prawem cosinus, gdzie jasność spada szybko wraz ze wzrostem kąta z ośą optyczną.
• /Szef Ray Angle (CRA): CRA jest ważnym parametrem przy wyborze soczewek i czujników, wpływającym na jasność i przejrzystość na krawędziach obrazu. Nadmierne CRA może powodować cienie na krawędziach obrazu, wpływające na jakość obrazu.
• Wynetry mechaniczne: Występuje, gdy wiązka światła jest mechanicznie blokowana przez uchwyt obiektywu, pierścienie filtrów lub inne obiekty, powodując sztuczne zmniejszenie jasności na krawędziach obrazu. Jest to częste, gdy okrąg obrazu soczewki jest mniejszy niż rozmiar czujnika.
• Po przetworzeniu: Czasami, w celu uzyskania efektów artystycznych lub podkreślenia centralnego tematu obrazu, fotografowie celowo dodają w trakcie przetwarzania optyczne winiety.

Jakie są metody korekty winietowania soczewki?

Jak już wspomniano, winietowanie soczewki jest niepożądanym zjawiskiem optycznym. Chociaż nie można jej całkowicie uniknąć, można ją skutecznie skorygować w przypadku wbudowanego widzenia przy zastosowaniu następujących środków:

• Wyniki oceny ryzyka Zapewnienie, że wartość CRA soczewki jest mniejsza niż w przypadku mikroszewki czujnika, ma kluczowe znaczenie dla wyeliminowania problemów oświetlenia obrazowania lub kolorów. Producenci muszą sprawdzić, czy konstrukcja soczewki pasuje do układu czujników.
• Ustawienie procesora sygnału obrazu (ISP): ISP odgrywa istotną rolę w przetwarzaniu obrazów nagrywanych przez czujnik. Specyficzne procedury, takie jak Imatest, mogą testować jakość obrazu i dostosowywać określone rejestry w ISP w celu złagodzenia cienia soczewki.
• Zwiększenie liczby stopów: Zwiększając liczbę stopów f obiektywu (tj. zmniejszając przysłonę), można zmniejszyć wpływ naturalnego wijnetowania lub spadku cos4θ.
• Użycie dłuższej ogniskowej: W przypadku niskiego f/# (względne odległości ogniskowej do rozmiaru przysłony), obiektywów o krótkiej odległości ogniskowej lub gdy potrzebna jest wysoka rozdzielczość przy niskich kosztach, można wyeliminować winietowanie mechaniczne kamery, stosując dłuż
• Korekta pola płaskiego: Jest to powszechna metoda korekty ciężkich soczewek, obejmująca jednolite oświetlenie płaskiej powierzchni i rejestrację ciemnego pola i światła, a następnie obliczenie i zastosowanie korekty płaskiego pola.
• Używanie narzędzi programowych: Do korekty cienia soczewek można użyć różnych narzędzi oprogramowania, takich jak narzędzia do szycia obrazu mikroskopii i CamTool.
• Używanie soczewek telecentrycznych: Obiektywy zaprojektowane w celu telecentrycznego w przestrzeni obrazu mogą korygować odwrócenie, ponieważ telecentryczność ta wytwarza niezwykle jednolite oświetlenie płaszczyzny obrazu, eliminując normalne osłony cos4θ w oś płaszczyzny obrazu od

Mamy nadzieję, że artykuł ten pomoże w rozwiązaniu problemu z linkowymi winietami. Oczywiście, jeśli nadal masz pytania o przezwyciężenie linek w wbudowanym widzenie lub jeśli chcesz zintegrować Moduły kamer wbudowane Sinoseen, doświadczony producent produktów, chiński producent modułów kamer .