Wstęp
Czy kiedykolwiek zrobiłeś zdjęcie prostej ściany i widziałeś, jak wygląda na zakrzywioną? To zniekształcenie obiektywu. W modułach kamer zniekształcenie występuje wtedy, gdy linie proste w świecie rzeczywistym wydają się na obrazie wygięte. W przypadku zdjęć ogólnych niewielkie zniekształcenie jest w porządku. Jednak w przypadku endoskopii medycznej, inspekcji przemysłowej lub widzenia maszynowego zniekształcenie może powodować błędy pomiarowe i fałszywe wykrywanie defektów. W firmie Fromre zajmujemy się produkcjąObiektywy modułu aparatuod ponad 30 lat, a kontrolowanie zniekształceń jest kluczem do tworzenianajlepszy moduł aparatudo prac precyzyjnych. W tym artykule wyjaśniono, czym jest zniekształcenie, jak wpływa na różne zastosowania i jak dokonać wyborusoczewki o niskim zniekształceniu.
Co to jest zniekształcenie?
Zniekształcenie to efekt optyczny, w którym soczewka powiększa środek obrazu inaczej niż krawędzie. Proste linie w pobliżu krawędzi stają się zakrzywione. Istnieją dwa główne typy:
- Zniekształcenie beczkowe:Linie wybrzuszają się na zewnątrz (typowe zjawisko w przypadku obiektywów szerokokątnych).
- Zniekształcenie poduszkowe:Linie wyginają się do wewnątrz (typowe zjawisko w teleobiektywach).
- Złożone zniekształcenie (wąsy):Mieszanka obu, powodująca faliste linie.
Zniekształcenie nie wpływa na ostrość ani kolor,-jedynie na kształt.
Dlaczego zniekształcenia mają znaczenie
W zastosowaniach profesjonalnych zniekształcenia mogą powodować realne problemy:
- Błędne pomiary:Jeśli zmierzysz rozmiar wady, zniekształcenie da nieprawidłowe liczby.
- Fałszywe alarmy:Zakrzywiona linia na płaskiej powierzchni może wyglądać jak pęknięcie.
- Zamieszanie AI:Algorytmy widzenia maszynowego wyszkolone na zniekształconych obrazach mogą zawieść w rzeczywistych scenach.
- Słabe szycie:Kamery panoramiczne wymagają niskich zniekształceń, aby płynnie łączyć obrazy.
Zniekształcenia w różnych zastosowaniach
| Aplikacja | Dlaczego zniekształcenia mają znaczenie |
|---|---|
| Endoskopia medyczna | Kształt tkanki musi być dokładny w celu diagnozy i operacji |
| Inspekcja przemysłowa | Pomiar pęknięć lub zapotrzebowania na części<1% distortion |
| ADAS motoryzacyjny | Wykrywanie przeszkód może zostać zakłócone przez zakrzywione linie |
| Widzenie maszynowe / sztuczna inteligencja | Algorytmy oczekują, że linie proste pozostaną proste |
| Kamery internetowe / konsumenckie | Zwykle dopuszczalne jest niewielkie zniekształcenie |
dlamoduł kamery z automatyczną regulacją ostrościstosowane w zrobotyzowanym systemie kontroli, zniekształcenia muszą być bardzo niskie lub skalibrowane.
Jak mierzone jest zniekształcenie
Zniekształcenia podawane są w procentach. Na przykład zniekształcenie beczkowe o wartości 2% oznacza, że linia prosta w narożniku jest zakrzywiona o 2% wysokości obrazu. Profesjonalnysoczewki o niskim zniekształceniuczęsto mają zniekształcenia poniżej 1% lub nawet 0,5%.
Czym są soczewki o niskim zniekształceniu?
Soczewki o niskim zniekształceniuzostały specjalnie zaprojektowane przy użyciu wielu elementów soczewek (w tym kształtów asferycznych), aby zachować proste linie. Są niezbędne do:
- Zadania pomiarowe (każdy piksel odpowiada odległości w świecie rzeczywistym)
- Endoskopia medyczna (dokładna geometria tkanki)
- Skanowanie dokumentów (linie proste muszą pozostać proste)
- Widzenie maszynowe (przewidywalna geometria dla algorytmów)
A najlepszy moduł aparatudo prac precyzyjnych zawsze będzie podawać zniekształcenia w swoim arkuszu danych.
Zniekształcenia w różnych typach modułów
Moduły kamer USB
Wielemoduły USB kameryogólnego użytku mają zauważalne zniekształcenia, zwłaszcza modele szerokokątne. Do profesjonalnej kontroli wybierz reklamowane moduły USBsoczewki o niskim zniekształceniu.
Ultraminiaturowe moduły kamer
Jakiśultraminimoduł kamery(np. średnica 1,5 mm w przypadku endoskopii) jest bardzo trudna do skorygowania optycznego. Prawie zawsze występują pewne zniekształcenia, ale można je skalibrować w oprogramowaniu, jeśli wzór jest spójny.
Moduły kamer z automatycznym ustawianiem ostrości
Jakiśmoduł kamery z automatyczną regulacją ostrościprzesuwa obiektyw, aby ustawić ostrość. Zniekształcenia mogą się nieznacznie zmieniać w zależności od ostrości, co utrudnia korektę. Zastosowano wysokiej jakości moduły autofokusasoczewki o niskim zniekształceniuktóre utrzymują stabilną geometrię w całym zakresie ostrości.
Kamera z modułem CMOS
W dowolnymKamera z modułem cmoszniekształcenia pochodzą z obiektywu, a nie z czujnika. Świetny czujnik ze słabym obiektywem nadal pokazuje zniekształcenia.
Jak skorygować zniekształcenia
Dwa podejścia:
- Korekcja optyczna (sprzętowa):Zaprojektuj obiektyw z elementami asferycznymi, aby fizycznie zredukować zniekształcenia. Dzięki temu zachowana zostanie pełna rozdzielczość obrazu.Soczewki o niskim zniekształceniuużyj tej metody.
- Korekta cyfrowa (oprogramowanie):Wypacz obraz z powrotem do linii prostych. Działa dobrze, ale może przyciąć krawędzie i lekko zmiękczyć obraz.
- Wielemoduły USB kameryw przypadku wizji maszynowej oferują zarówno: fizycznieobiektyw o niskim zniekształceniuplus profile oprogramowania dla jeszcze większej dokładności.
Jak wybrać obiektyw zapewniający niskie zniekształcenia
- Poznaj swoją tolerancję:Czy potrzebujesz dokładności pomiaru 0,1 mm, czy jest ona „wystarczająco dobra”?
- Przeczytaj arkusz danych:Poszukaj „zniekształcenia < X%”. Aby uzyskać precyzję, celuj w<1%.
- Rozważ korektę oprogramowania:Jeśli masz moc obliczeniową, umiarkowane zniekształcenia można naprawić cyfrowo.
- Test z siatką:Wzór szachownicy będzie wyraźnie wskazywał zniekształcenia.
- Dla ultra-mini:Zaakceptuj pewne zniekształcenia i zaplanuj kalibrację.
Soczewki o niskim zniekształceniu firmy Withoutre
W Szczerym projektujemyObiektywy modułu aparatuz zniekształceniami jako kluczową specyfikacją. Nasznajlepszy moduł aparatudo zastosowań medycznych i przemysłowych cechy:
- Soczewki o niskim zniekształceniu (<1%) for accurate inspection.
- Elementy szklane lub hybrydowe zapewniające stabilną geometrię w temperaturze.
- Aktywne wyrównanie (AA) zapewnia spójne zniekształcenie we wszystkich jednostkach.
- Niestandardowe projekty dlaultraminimoduł kameryzastosowań, ze zniekształceniami charakteryzującymi się korekcją programową.
Oferujemy równieżmoduły USB kameryImoduł kamery z automatyczną regulacją ostrościrozwiązania z optyką o niskich zniekształceniach dla systemów wizyjnych i robotyki.
Streszczenie
Zniekształcenie to zakrzywienie linii prostych obrazu. Jest to spowodowane soczewką i występuje w formie beczkowej, poduszkowej lub złożonej. Do użytku konsumenckiego niewielkie zniekształcenia są w porządku. Ale w przypadku endoskopii medycznej, pomiarów przemysłowych i wizji AI,soczewki o niskim zniekształceniusą niezbędne. Przy wyborzeObiektywy modułu aparatudlaKamera z modułem cmosLubmoduły USB kamery, zawsze sprawdź specyfikację zniekształceń. Dlanajlepszy moduł aparatuw zastosowaniach precyzyjnych priorytetem są niskie zniekształcenia.
W firmie Dear pomagamy klientom wybrać lub zaprojektować na zamówieniesoczewki o niskim zniekształceniuDomoduł kamery z automatyczną regulacją ostrości, ultraminimoduł kameryi inne czynniki kształtu. Skontaktuj się z nami, aby omówić wymagania dotyczące zniekształceń.
