هل تعرف التشوه في رؤية الآلة؟

هل قمت يومًا برؤية صورة مشوهة؟ يصبح الشيء الذي كان يجب أن يكون مستقيمًا منحنيًا، حتى الحواف تكون منحنية. هذا في الواقع ناتج عن تشوه العدسة، مما يؤدي إلى تشويه صورة الكائن، لكنه لا يؤثر على الوضوح.

هناك نوعان رئيسيان من التشوه البصري في أنظمة رؤية الآلة: التشوه الشعاعي والتشوه المماس. فهم أسبابهما وتأثيراتهما وطرق التصحيح أمر حاسم لضمان نتائج فحص بصري موثوقة.

1. التشوه الشعاعي والتشوه المماسِي

من بينها، التشوه الناتج عن عدم توازي العدسة مع سطح التصوير بسبب أخطاء التركيب يُسمى التشوه المماسي، مما سيتسبب في تشوه المركز والحافة في الصورة، وستصبح الخطوط الأفقية أو الرأسية في الصورة منحنية. أما التشوه الشعاعي فهو ناتج عن شكل وعملية العدسة. كلما اقتربنا من حافة العدسة، زادت شدة التشوه. بشكل عام، يُطلق على التشوه الشعاعي البارز تشوه البرميل، وعلى النافر تشوه الوسادة.

2. ضرورة تصحيح التشوه

في التطبيقات التي تعتمد على الدقة مثل قياسات الصناعة أو التحكم في الجودة الآلي، يمكن أن يؤدي عدم تصحيح التشوهات إلى أخطاء قياس كارثية. قد يؤدي انحراف بضعة بكسلات فقط إلى انحرافات أبعاد كبيرة بالوحدات الواقعية. وبالتالي، يصبح تصحيح التشوه ضروريًا لنظم اتخاذ القرار المستندة إلى الصور.

3. استراتيجيات التصحيح الهجينة

بما أن التشوه هو خاصية جوهرية لأنظمة البصريات، فإن القضاء الكامل عليه يبقى غير قابل للتحقيق. ومع ذلك، يمكن تقليل تأثيره من خلال مزيج من تعديلات الأجهزة والطرق الحسابية:

حلول الأجهزة لتشوه المماس

تتعلق معالجة تشوه المماس بشكل أساسي بإعادة الت headibration الميكانيكية. وبإعادة وضع العدسة لتحقيق التوازي الكامل مع المستشعر.

حلول البرمجيات لتشوه الشعاعي

تصحيح التشوه الشعاعي يتم عادةً من خلال البرمجيات. يتم حساب معامل التشوه للعدسة ثم معالجتها بواسطة البرمجيات.

من خلال معايرة الكاميرا (على سبيل المثال، باستخدام أنماط شبكة الشطرنج)، يتم حساب هذه المعلمات وتُطبق لإعادة تعيين البكسلات المشوهة إلى مواقعها النظرية.

ج الاستنتاج: تحقيق التوازن بين البصريات والحِساب

بينما تمثل تشوهات العدسات تحديات مستمرة في رؤية الآلة، يمكن إدارة تأثيراتها بشكل منهجي. يتطلب التشوه المماس دقة في تنظيم الأجهزة، بينما يتطلب التشوه الشعاعي تصحيحًا برمجيًا متقدمًا. من خلال دمج كلا النهجين، يمكن للمهندسين استعادة الدقة الهندسية للصور، مما يضمن أن أنظمة الرؤية توفر الدقة المطلوبة في التطبيقات الصناعية الحديثة.