¿Sabías que existe la distorsión en la visión por computadora?

¿Has encontrado alguna vez una imagen distorsionada? Un objeto que debería haber sido recto se vuelve curvo, incluso los bordes están curvados. Esto es en realidad causado por la distorsión del lente, lo que provoca que la imagen del objeto se distorsione, pero no afecta la claridad.

Existen dos tipos principales de distorsión óptica en los sistemas de visión por computadora: distorsión radial y distorsión tangencial. Comprender sus causas, efectos y métodos de corrección es crucial para garantizar resultados confiables en la inspección visual.

1. Distorsión radial y distorsión tangencial

Entre ellas, la distorsión causada por el lente no estar paralelo a la superficie de imagen debido a errores de ensamblaje se llama distorsión tangencial, lo cual hará que el centro y el borde de la imagen se distorsionen, y las líneas horizontales o verticales de la imagen se volverán curvas. La distorsión radial es causada por la forma y el proceso del lente. Cuanto más cerca esté del borde del lente, más grave será la distorsión. Generalmente, la distorsión radial convexa se llama distorsión de barril, y la cóncava se llama distorsión de cojín.

2. La Imperativa de la Corrección de Distorsión

En aplicaciones dependientes de la precisión, como la metrología industrial o el control de calidad automatizado, las distorsiones no corregidas pueden llevar a errores catastróficos de medición. Una desviación de incluso unos pocos píxeles podría traducirse en inexactitudes dimensionales significativas en unidades del mundo real. Por consecuencia, la corrección de distorsión se vuelve indispensable para sistemas de toma de decisiones basados en imágenes.

3. Estrategias de Corrección Híbridas

Dado que la distorsión es una característica inherente de los sistemas ópticos, la eliminación completa sigue siendo inalcanzable. Sin embargo, una combinación de ajustes de hardware y métodos computacionales puede mitigar su impacto:

Soluciones de Hardware para Distorsión Tangencial

Abordar la distorsión tangencial generalmente implica una recalibración mecánica. Reposicionando el lente para lograr una paralelismo perfecto con el sensor.

Soluciones de Software para Distorsión Radial

La distorsión radial generalmente se corrige a través de software. Se calcula el coeficiente de distorsión del lente y luego se procesa con software.

Mediante la calibración de la cámara (por ejemplo, usando patrones de tablero de ajedrez), estos parámetros se calculan y se aplican para remapear los píxeles distorsionados a sus posiciones teóricas.

C conclusión: Equilibrando Óptica y Cómputo

Aunque las distorsiones de lentes plantean desafíos persistentes en la visión artificial, sus efectos pueden gestionarse sistemáticamente. La distorsión tangencial exige un ajuste meticuloso del hardware, mientras que la distorsión radial requiere correcciones sofisticadas de software. Integrando ambos enfoques, los ingenieros pueden restaurar la fidelidad geométrica de las imágenes, asegurando que los sistemas de visión ofrezcan la precisión necesaria en las aplicaciones industriales modernas.