Connaissez-vous la distorsion en vision machine ?

Avez-vous déjà rencontré une image déformée ? Un objet qui aurait dû être droit devient courbé, même les bords sont courbés. Cela est en réalité causé par une distorsion de l'objectif, qui provoque la déformation de l'image de l'objet, mais n'affecte pas la netteté.

Il existe deux types principaux de distorsion optique dans les systèmes de vision machine : la distorsion radiale et la distorsion tangentielle. Comprendre leurs causes, effets et méthodes de correction est crucial pour garantir des résultats fiables d'inspection visuelle.

1. Déformation radiale et déformation tangentielle

Parmi elles, la déformation causée par le fait que l'objectif n'est pas parallèle à la surface d'imagerie en raison d'erreurs d'assemblage est appelée déformation tangentielle, ce qui entraînera une déformation du centre et du bord de l'image, et les lignes horizontales ou verticales de l'image deviendront courbées. La déformation radiale est causée par la forme et le procédé de l'objectif. Plus on se rapproche du bord de l'objectif, plus la déformation est grave. Généralement, la déformation radiale convexe est appelée déformation en baril, et la concave est appelée déformation en coussin.

2. L'impératif de correction de la déformation

Dans les applications dépendant de la précision, telles que la métrologie industrielle ou le contrôle qualité automatisé, des déformations non corrigées peuvent entraîner des erreurs de mesure catastrophiques. Une déviation de quelques pixels peut se traduire par des inexactitudes dimensionnelles significatives en unités réelles. Par conséquent, la correction de la déformation devient indispensable pour les systèmes de prise de décision basés sur des images.

3. Stratégies de Correction Hybride

Comme la distorsion est une caractéristique inhérente des systèmes optiques, son élimination complète reste inaccessible. Cependant, une combinaison d'ajustements matériels et de méthodes computationnelles peut atténuer son impact :

Solutions Matérielles pour la Distorsion Tangentielle

Corriger la distorsion tangentielle implique principalement un recalibrage mécanique. En repositionnant l'objectif pour atteindre une parallélisme parfait avec le capteur.

Solutions Logicielles pour la Distorsion Radiale

La distorsion radiale est généralement corrigée par logiciel. Le coefficient de distorsion de l'objectif est calculé, puis traité par un logiciel.

Grâce à l'étalonnage de la caméra (par exemple, en utilisant des motifs en damier), ces paramètres sont calculés et appliqués pour remapper les pixels distordus à leurs positions théoriques.

C conclusion : Équilibrer l'optique et le calcul

Bien que les distorsions d'objectif posent des défis persistants dans la vision machine, leurs effets peuvent être gérés de manière systématique. La distorsion tangentielle exige une mise en alignement matérielle minutieuse, tandis que la distorsion radiale nécessite une correction logicielle sophistiquée. En intégrant les deux approches, les ingénieurs peuvent restaurer la fidélité géométrique des images, garantissant que les systèmes de vision fournissent la précision requise dans les applications industrielles modernes.