چگونه یک پروژه ویژن را راه اندازی کنیم؟  

 

بدست آوردن تصاویر با کیفیت

چگونگی برپایی سیستم ویژن بسته به نوع آنالیز و پردازش مورد نیاز می‌باشد. سیستم ویژن باید به گونه‌ای برپا سازی شود تا بالاترین کیفیت کافی برای پروژه بدست آمده و بتوان اطلاعات مورد نیاز را از تصویر استخراج کرد.

برای بدست آمدن یک تصویر با کیفیت 5 عامل تأثیر گذار می‌باشند:

 

  • Resolution
  • Contrast
  • Depth of field
  • Perspective
  • Disortion

 

Resolution 

 هنگام بحث درباره رزولوشن، با 2 نوع رزولوشن روبرو هستیم:

  • Pixel resolution
  • Resolution

پیکسل رزولوشن به حداقل تعداد پیکسلی که برای نمایش یک شیء نیاز است اطلاق می‌گردد. می‌توان این ویژگی را از طریق کوچکترین چیزی که در بازرسی نیاز داریم تشخیص دهیم.

Resolution  در واقع مقدار جزئیاتی که می‌توان از یک شیء نشان داد را بیان می‌کند.

تصاویر با رزولوشن پائین دارای جزئیاتی کمی هستند و اغلب به صورت بلور شکل و مات هستند.

3 فاکتور در رزولوشن عکس موثر هستند:

  • FOV
  • سایز CCD
  • تعداد پیکسل‌ها در سنسور ( دوربین)

 

 

 FOV

در شکل زیر می توانیم به رابطه بین Pixel resolution و FOV پی ببریم:

در شکل  a فضای FOV کامل توسط شیء اشغال شده است و در شکل b شیء فضای کمتری از fov را اشغال کرده است. اگر w سایز کوچکترین مشخصه تصویر در محور x باشد و h سایز کوچکترین مشخصه تصویر در محور y باشد، داریم :

 

= pixel resolution   در محور x

                                   = pixel resolution  در محور Y                              

 

برای برنامه‌های ویژن، ماکسیمم این دو مقدار را برای pixel resolution استفاده کنید.

در شکل b سایز تصویر بزرگتر از pixel resolution است.

 

سایز سنسور و تعداد پیکسل ها در سنسور

سایز سنسور دوربین جهت تشخیص FOV از آن جهت مهم می‌باشد که FOV یک المان کلیدی جهت تشخیص حداقل رزولوشن مورد نیاز می‌باشد.

قطر سنسور، سایز ناحیه فعال سنسور را مشخص می‌کند. تعداد پیکسل‌ها در سنسور باید بزرگتر یا برابر با Pixel resolution باشد.

بنابراین دوربین با سنسوری را انتخاب کنید که حداقل رزولوشن مورد نیاز را به وجود آورد.

 

فاصله کانونی لنز

بعد از اینکه سایز سنسور و FOV را تعیین کردیم می‌توانیم درباره لنز دوربین مورد نیاز پروژه تصمیم بگیریم.

یک لنز اصولاً بر اساس فاصله کانونی آن تعریف می‌شود. رابطه بین لنز، FOV و سایز سنسور به صورت زیر می باشد:

(working distance * سایز سنسور) = فاصله کانونی

اگر در پروژه ایی نمی‌توانید working distance را تغییر دهید شما محدود می‌شوید به اینکه یک فاصله کانونی برای لنزتان تعریف کنید. اگر یک working distance ثابت دارید و فاصله کانونی لنز کم می‌باشد، تصویر ممکن است کمی خمیدگی داشته و از حالت طبیعی خارج شده باشد. به هر حال اگر انعطافی در working distance دارید، این فاصله را اصلاح کرده تا بتوانید یک لنز با فاصله کانونی مناسب و تصویر با کمترین خمیدگی داشته باشید.

 

Contrast  :

رزولوشن و contrast از فاکتورهای خیلی وابسته به هم هستند که در جهت کیفیت تصویر موثر هستند.

Contrast در واقع اختلاف شدت نور بین شیء مورد بازرسی و پس زمینه را بیان می کند. پروژه ویژن شما باید به اندازه کافی contrast داشته باشد تا شیء مورد بازرسی را بتوان از پس زمینه تفکیک کرد. تکنیک‌های صحیح نورپردازی می‌توانند به بهبود contrast تصویر کمک کند.

 

Depth of field :

عمق دید لنز در واقع به توانایی دیدن اشیاء در ارتفاع‌های مختلف در فاصله کانونی دوربین گفته می‌شود.

اگر نیاز به بازرسی اشیاء در ارتفاع‌های مختلف دارید، لنزی را انتخاب کنید که با دورتر کردن یا نزدیکتر کردن شیء کیفیت تصویر خوب باقی بماند.

 

Perspective :

خطاهای پرسپکتیو اغلب زمانی اتفاق می‌افتد که محور دوربین عمود بر شیء مورد بازرسی قرار نمی‌گیرد.

 

 

خطاهای پرسپکتیو به علت تغییرات درشت نمایی در نقاط مختلف تصویر به وجود می‌آید که برای پروژه‌ها باید سعی شود اول از همه عمود بر محور دوربین باشد و اگر دارای محدودیت بودید از تکنیک‌های کالیبراسیون متناسب استفاده شود.

 

Distortion : کج شکلی

کج شکلی‌های غیر خطی یک خطای عدم دقت هندسی به علت خطاهای چشمی لنز دوربین می‌باشد. یک لنز دوربین نوعی کج شکلی‌های شعاعی ایجاد می‌کند. به این صورت باعث می‌شود نقاطی از تصویر که در لنز دورتر از مرکز هستند، این فاصله بیشتر از فاصله آن نقاط از مرکز در عمل (واقعیت) باشد.

هنگامی که کج شکلی اتفاق می‌افتد، اطلاعات در مکان اشتباهی نسبت به مرکز FOV قرار دارند و لزوماً این اطلاعات از دست رفته نیستند و می توان با کالیبر فضایی این کجی را از بین برد.

 

 

نویسنده: مهندس محمد طالبی 

 

یک دیدگاه بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *