Kakšen vpliv ima popačenje leče na strojni vid?

Popačenje lečeje kritična optična težava v sistemih strojnega vida, ki neposredno vpliva na geometrijsko natančnost slik in povzroča težave, kot so napake pri meritvah, netočno pozicioniranje in napake pri prepoznavanju. To popačenje ima lahko v aplikacijah strojnega vida več učinkov, odvisno od zahtev glede natančnosti aplikacije in stopnje popačenja.

Oglejmo si specifičen vpliv popačenja leče na strojni vid:

1.To vodi do zmanjšanja natančnosti meritev

Pri aplikacijah, ki zahtevajo natančno merjenje velikosti, razdalje ali položaja objekta, lahko popačenje leče povzroči napake 10–100 slikovnih pik na robovih slike, kar povzroči odstopanja pri merjenju velikosti, položaja in oblike objekta, kar ima za posledico netočne rezultate meritev.

Na primer pri zaznavanju robov ali geometrijskih meritvah lahko učinki popačenja v obliki sodčka in blazine povzročijo, da so robovi predmeta, ki bi morali biti ravni, na sliki videti ukrivljeni, kar vodi do napak pri meritvah. Za natančne meritve in dimenzijski pregled so rezultati brez popravka popačenja v bistvu neuporabni.

2.To vodi do napak pri lokalizaciji in identifikaciji cilja

Pri nalogah natančnega pozicioniranja in prijemanja s strani strojnega vida lahko popačenje povzroči napačne ocene geometrijskih značilnosti in položaja predmeta, na primer napačno prepoznavanje kroga kot elipse.

Na primer, pri robotsko vodeni ali avtomatizirani montaži lahko popačenje povzroči premik koordinat značilnih točk, zato se lahko ciljni položaj, ki ga izračuna sistem, razlikuje od dejanskega fizičnega položaja, kar povzroči, da robotska roka ne more prijeti ali namestiti predmeta.

Popačenje leče lahko zlahka povzroči napake pri lokalizaciji in prepoznavanju cilja

3.To vodi do manjše natančnosti in večjih napak pri 3D rekonstrukciji

V stereo vidu in strukturiranih svetlobnih sistemih,popačenje lečelahko vpliva na natančnost kalibracije kamere, kar posledično vpliva na natančnost 3D-rekonstrukcije in meritev. V binokularnih stereo vidnih sistemih ali sistemih z več pogledi popačenje neposredno vpliva na izračun paralakse, kar vodi do odstopanj pri ocenjevanju globine in merjenju razdalje.

Na primer, v sistemih strukturirane svetlobe ali laserske triangulacije lahko popačenje ukrivi ustvarjeni 3D oblak točk, kar vpliva na geometrijsko natančnost rekonstruiranega modela.

4.To vodi do odstopanja med vizualnim vodenjem in motoričnim nadzorom

V sistemih za vodenje robotskega vida lahko popačenje leče vpliva na natančnost kalibracije oko-roka, kar vodi do nerazumevanja prostorskih odnosov, vpliva na načrtovanje poti in izdelavo zemljevidov ter preprečuje robotu, da bi natančno dosegel lokacijo, ki jo označuje sistem vida.

Pri nekateri avtomatizirani opremi, ki se mora premikati po določenih poteh, lahko popačenje izkrivlja informacije o položaju v vizualni povratni informaciji, kar vpliva na natančnost krmiljenja gibanja.

Popačenje leče lahko povzroči odstopanje vizualnega vodenja

5.To vodi do neusklajenosti med spajanjem slik in panoramskim slikanjem

Pri aplikacijah, kot sta panoramsko spremljanje in sestavljanje iz zraka, ki zahtevajo sestavljanje več slik v en sam panoramski pogled, lahko popačenje leče povzroči, da se značilne točke na robovih slike ne poravnajo, kar povzroči podvajanje ali opazne vrzeli pri sestavljanju.

Poleg tega,popačenje lečelahko povzroči spremembo videza istega predmeta na različnih slikah ali v različnih območjih, kar poveča težave pri ujemanju značilnosti in potencialno zmanjša natančnost prepoznavanja in razvrščanja ciljev.

Popačenje leče lahko štejemo za »geometrijski šum« sistema strojnega vida. Čeprav ne zmanjša ostrine slike, sistematično popači prostorske informacije, zaradi česar so vsi algoritmi, ki se zanašajo na geometrijske odnose, ogroženi zaradi neuspeha.

Zato v industrijskih scenarijih z visokimi zahtevami glede natančnosti in zanesljivosti popačenja leče ni mogoče prezreti, sicer postane potencialno tveganje za kakovost.