Mašinska vizija - Katedra za Elektroniku, ETF Beogradtnt.etf.rs/~mv/MV2017_4.pdf · Lens “sweet...

Mašinska vizija

Dr Nenad Jovičić

2017.

tnt.etf.rs/~mv

Da li MTF zavisi od ugla tj. orjentacije?

• Start target je zgodna je istovremeno daje informaciju o ponašanju na različitim učestanostima, ali i u različitim pravcima.

• Koriste se kada je potrebno odrediti astigmatske greške.

Različita sočiva

Različita sočiva

Čitanje MTF

• Više krivih za različite udaljenosti od centra

• T- tangecijalna ravan

• S-sagitlna ravan

• Crna linija -difrakciona granica

Uticaj talasne dužine na MTF

• Gornji grafik je za svetlost talasne dužine 660nm (crvena), a donji za širokopojasnu belu svetlost.

Zašto talasna dužina utiče na MTF

• Osnovni razlog su hromatske aberacije.

MTF zavisi i od radne udaljenosti

• Gornji grafik je za 6’ a donji za 14’.

Nije sve izgubljeno...

• Situacija se popravlja ako koristimo monohromatsku svetlost.

• Gornji grafik je za radnu udaljenost od 6’ ali za crvenu svetlost talasne dužine 660nm.

Kako F# utiče na MTF

• Ispostavlja se da je rezolucija bolja što je F# manji a DOF bolje što je F# veći, dakle oprečni zahtevi.

• Teorija kaže da je prečnik najmanje tačke:

• I to određuje difrakcionu granicu

Zavisnost MTF kod sočiva u telefonu f=6mm

• Ovde povećavanje F# popravlja karakteristike.

A kako je to kod industrijske kamere

• Kod industrijskih kamera je po pravilu obrnuto.

Lens “sweet spot”

• Kod velikih apertura (mali F#) ograničenje su uglavnom hromatske aberacije.

• Kod suviše malih apertura, ograničenje je difrakcioni limit.

• Iz tog razloga se performanse jeftinih i skupih sočiva malo razlikuju pri malim aperturama.

F# talasna dužina i difrakcija

F# talasna dužina i difrakcija

F# talasna dužina i difrakcija

F# talasna dužina i difrakcija

F# talasna dužina i difrakcija

F# talasna dužina i difrakcija

Perspektivne greške

• Perspektiva nam intuitivno pomaže da odredimo udaljenost objekata koje “poznajemo”.

• Ali perspektiva nam onemogućava merenja u mašinskoj viziji.

Telecentrična sočiva

Merenje dubine polja i efekata perspektive

• Merenje dubine polja pomoću specijalne prizme koja ima linije i brojeve kosi pod 45 stepeni u odnosu na horizontalu.

Telecentrično sočivo

Obično sočivo

Konstrukcija telecentričnog sočiva

Mane telecentričnih objektiva

• Vidno polje je određeno prečnikom glavnog sočiva.

• Telecentrična sočiva su veoma skupa.

• Dubina polja i radni opseg su definisani konsturkcijom i praktično nepromeljivi i nepodesivi.

• Velike dimenzije, velika težina, dakle otežana ugradnja.

Izobličenja

distorzije Sferne aberacije Hromatske aberacije

Astigmatizam Zakrivljenost polja “coma” aberacije

Distrozije

• Odstupanje od pravougaone linearne projekcije

• Korekcije primenom odgovarajuće transformacije

centar radijalne distorzije

Distorzije – parametrizacija

• Retko su linearne, najčešće su bar monotone a nekada su i nemonotone.

Keystone distorzija

Sferne aberacije

Hromatske aberacije

• Nastaju zbog zavisnosti indekaa prelamanja od talasne dužine.

Hromatske aberacije

Otklanjanje aberacija: •Aksijalne - dekonvolucija •Lateralne – poravnavanje kanala boje

Astigmatizam

•Optički astigmatizam je pojava kada se žižine daljine po vertikalnoj i horizontalnoj ravni razlikuju.

Zakrivljenost vidnog polja

• Planaran objekat se ne može fokusirati po celoj površini.

“Coma” aberacije

•Tačke se pretvaraju u suze, tj. Dobijaju “repove”. •Naziv potiče iz astronomije coma-comet’kometa.

Problemi sa jakim osvetljenjem

• Jaka svetlost se rasipa na medjuspojevima unutar sočiva, i pojavljuju se višestruke pomerene refleksije ili ravnomerno rasipanje svetlosti.