Машины харааны хэрэглээнд линз сонгох, тохируулах бүрэн гарын авлага

Машины харааны системд үйлдвэрлэлийн камер, линз нь камерын 'нүд' болж хамтран ажилладаг бөгөөд гадаад оптик мэдээллийг мэдрэгч рүү дамжуулах чухал үүргийг гүйцэтгэдэг. Линзний гүйцэтгэлийн чанар, параметр сонгох үндэслэл нь зургийн чанар, илрүүлэх нарийвчлалыг шууд тодорхойлдог. Тиймээс линз сонгох үндсэн мэдлэгийг эзэмшсэн байх нь үйлдвэрлэлийн хяналт, автоматжуулсан үйлдвэрлэлийн үр ашгийг дээшлүүлэхэд ихээхэн ач холбогдолтой юм.

Үйлдвэрлэлийн камерын линзний үндсэн ойлголтууд

Аж үйлдвэрийн линз нь энгийн хэрэглээний линзээс ялгаатай. Тэдний гол зорилго нь зургийн нарийвчлал, тогтвортой байдал, тууштай байдлыг хангах явдал юм. Зургийн хэмжилтийн процесс болон машины харааны хэрэглээнд тэдгээрийг нарийн хэмжилт, согог илрүүлэх, хэмжээ таних гэх мэт хувилбаруудад ихэвчлэн ашигладаг. Иргэний линзний гүйцэтгэлтэй харьцуулахад үйлдвэрлэлийн линз нь их хэмжээний үйлдвэрлэлийн орчинд зургийн өгөгдлийг тогтвортой байлгахын тулд бага гажуудал, өндөр нарийвчлал, дүрслэлийн жигд байдалд илүү анхаарал хандуулдаг.

Камер ба линзний сонголт

Линзийг сонгохдоо камерын параметрүүд болон илрүүлэх хэрэгцээг харгалзан үзэх шаардлагатай. Камерын нарийвчлал, зорилтот гадаргуугийн хэмжээ, пикселийн хэмжээ нь линзний фокусын урт, томруулалт, диафрагмын хүрээтэй нягт холбоотой байдаг. Хэрэв линз болон камер таарахгүй бол энэ нь бүрэн бус дүрслэл, нарийвчлал алдагдах эсвэл хэт их гажуудал үүсгэж, улмаар дараагийн илрүүлэх, таних нарийвчлалд сөргөөр нөлөөлж болзошгүй.

Үйлдвэрийн камерын ажлын нарийвчлал, тогтвортой байдлыг хэрхэн хангах вэ?

Аж үйлдвэрийн линзний тогтвортой байдал нь дараахь зүйлээс шалтгаална.

Бага гажуудал: Мэдрэгч дээрх объектын зургийн геометрийн хэлбэр нь бодит байдалтай нийцэж байгаа эсэхийг шалгаарай;

Өндөр нарийвчлалтай, жигд байдал: бүхэл бүтэн талбарт ирмэгийг бүдгэрүүлэхгүйгээр тодорхой дүрслэлийг баталгаажуулна;

Боломжит оптик дизайн: Апертур, фокусын урт, талбайн гүнийг оновчтой болгосноор гэрэлтүүлгийн нарийн төвөгтэй орчинд тогтвортой зураг авах боломжтой хэвээр байна;

Тохиромжтой интерфэйс ба мэдрэгчийн хэмжээ: линз болон камерын хооронд төгс тохирохын тулд винет болон оптик алдагдлаас зайлсхий.

линзний гажуудал

Гажилт нь линз сонгохдоо анхаарах ёстой гол үзүүлэлт юм. Энэ нь хэмжилт, илрүүлэх нарийвчлалд шууд нөлөөлдөг.

Радиал гажуудал: Линзний радиусын дагуу тархсан гажуудал. Гэрэл нь линзний төвөөс ихээхэн холддог тул нийтлэг хэлбэрүүд нь:

Торхны гажуудал: Зургийн ирмэг нь гадагшаа өргөжиж, баррель товойсон мэт харагдана;

Чимэглэлийн гажуудал: Зургийн ирмэгүүд дотогшоо багасаж, дэрний ирмэг шиг харагдаж байна.

Тангенциал гажуудал: линз суурилуулах эсвэл үйлдвэрлэх процессын хазайлтаас үүдэлтэй бөгөөд энэ нь зургийн цэгүүдийн хамгийн тохиромжтой байрлалтай харьцуулахад тангенциал шилжилтээр илэрдэг.

Янз бүрийн хэлбэрийн гажуудал нь илрүүлэх алдааг үүсгэдэг. Тиймээс нарийн хэмжилтийн хувилбаруудад гажуудлыг маш сайн хянах чадвартай үйлдвэрлэлийн линзийг нэн тэргүүнд тавих шаардлагатай.

Янз бүрийн гажуудлын илрэл

Торх ба хавчуурын гажуудлаас гадна нийлмэл гажуудал нь практик хэрэглээнд бас тохиолдож болох бөгөөд энэ тохиолдолд шалгалт тохируулга эсвэл програм хангамжийн алгоритмаар засах шаардлагатай. Гажуудлын нарийн төвөгтэй байдал нь хэрэглэгчдийг сонгохдоо линзний параметрүүдийг харахаас гадна хэрэглээний бодит орчинд үндэслэн шалгахыг шаарддаг.

Камерын шалгалт тохируулгын түгээмэл хэрэглэгддэг аргууд

Гажуудлын нөлөөг арилгах, зураг болон бодит ертөнцийн координат хоорондын уялдааг хангахын тулд камерын шалгалт тохируулга хийх шаардлагатай байдаг. Шалгалт тохируулгын нийтлэг аргууд нь:

1) Камерын шалгалт тохируулгын уламжлалт арга

Шалгалт тохируулгын цэгүүд болон зургийн цэгүүдийн хоорондын харгалзах хамаарлыг камерын дотоод болон гадаад параметрүүдийг тооцоолохын тулд мэдэгдэж буй хэмжээтэй тохируулгын объектоор (жишээ нь, даамын самбар) ашиглан тогтоодог. Шалгалт тохируулгын янз бүрийн объектын дагуу үүнийг хавтгай тохируулга ба гурван хэмжээст тохируулгад хувааж болно. Энэ арга нь өндөр нарийвчлалтай боловч өндөр чанартай шалгалт тохируулгын материал шаарддаг бөгөөд ажиллахад харьцангуй төвөгтэй байдаг.

2) Идэвхтэй харааны камерын шалгалт тохируулгын арга

Энэ арга нь тохируулгын объектод тулгуурладаггүй, харин камерын мэдэгдэж буй хөдөлгөөний траектороор параметрүүдийг гаргадаг. Давуу тал нь алгоритм нь энгийн бөгөөд бат бөх боловч сул тал нь туршилтын тоног төхөөрөмж нь үнэтэй бөгөөд зөвхөн хөдөлгөөнийг хянах боломжтой нөхцөлд ашиглах боломжтой байдаг.

3) Камерыг өөрөө тохируулах арга

Шалгалт тохируулга нь үзэгдэл дэх геометрийн шинж чанарт (зэрэгцээ шугам ба ортогональ шугам гэх мэт) суурилдаг. Алдагдах цэгүүд болон төлөвлөсөн геометрийн хамаарлаар камерын параметрүүдийг тооцоолох. Энэ арга нь уян хатан бөгөөд онлайн шалгалт тохируулга хийхэд тохиромжтой боловч алгоритм нь өндөр төвөгтэй, бат бөх чанар муутай байдаг.

Аж үйлдвэрийн камерын линзийг сонгохдоо оптик зарчим, дүрслэх параметр, тохируулгын арга зэрэг олон талыг хамардаг. Зөвхөн фокусын урт, гажуудал, талбайн гүн, диафрагм болон бусад параметрүүдийн талаар гүнзгий ойлголттой байж, бодит хэрэглээний хувилбаруудтай хослуулан хамгийн тохиромжтой линзийг сонгох боломжтой. Өндөр нарийвчлал, найдвартай байдлыг эрэлхийлдэг машины харааны системийн хувьд линзийг зөв сонгох, боломжийн тохируулгын аргууд нь хяналтын чанар, үйлдвэрлэлийн үр ашгийг хангах түлхүүр юм.