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【打造光學系統】:輕鬆解決邊緣像差,試試視差校正功能

日期:2023-08-10

由於光學系統和安裝偏差等各種原因,幾乎不可避免邊緣的像差,而改善此像差的功能即是視差校正。視差校正參數適用於所有紅、綠和藍色通道,效果類似於透鏡曲線,在圖像中心上沒有變化,但效果會逐漸向邊緣兩側增加,藉此調整各色通道的圖像。

▶︎視差校正功能步驟
第一步先停止採集以啟動參數,開啟頁面後輸入並調整必要的參數。接著啟動圖像失真校正模式(Image Distortion Correction Mode),再針對各色通道的畸變狀況,做拉伸算法校正。

►視差校正實例—紅色像素對齊
Linea TDI彩色和多視場相機中的紅色感測器陣列,在水平和垂直方向上都有 ½ 像素(2.5μm)偏移,因此為了使紅色陣列與藍色和綠色對齊,先至「相機控制」標籤內找到以下相機GenICam的功能:
・對齊紅色像素(Align Red Pixels) 設置為“啟動”
・對齊紅色閾值(Align Red Threshold) 設置為“0”
・對齊紅色X偏移(Align Red X Shift) 設置為“0.5”
・對齊紅色Y偏移(Align Red Y Shift) 設置為“0.5”

通過平均四個相鄰紅色像素,來創建新的紅色像素輸出,紅色像素向右下移動½ 像素(R1 到 R)。

對TDI感測器來說,最關鍵的是將感測器的垂直軸與掃描行進方向完美對齊,所以第一個TDI陣列中的像素,才會對應到最後一個陣列中的像素,成像在物體的同一部位,如果相機沒有完全對齊,對X和Y進行小幅度位置偏移更改也會有所幫助,而此時使用四個相鄰的紅色像素的加權平均數,以移動紅色像素。

紅色邊緣效應是指綠色和藍色有漂亮鋒利的邊緣,但紅色卻沒有,對齊紅色閾值的功能,即是用來減少垂直和水平紅邊,計算方式為用紅色、綠色和藍色像素的平均值,替換新的紅色像素,且當以下條件全部符合時才會進行替換:
・綠邊梯度小於閾值:0 為最強,100 則是全部忽略
・綠邊只能有水平或是垂直,不能同時兩者皆具
・紅、藍、綠三色像素相差不大(±10%以內)

如果顏色間相差不大,綠色也定義了一個邊緣,並且有一點紅邊出現,此時依上述方式調整,將有助於減少紅邊效應。閾值是用來定義該邊緣的銳利程度,也就是控制高對比度邊緣色差的過程,主要用於減少非結構性圖像中的色差,例如當點狀缺陷值越高,需處理的邊緣像素就越多,對於結構性圖像,一般閾值建議設置為10到20左右,並相對設定 x 位移和 y 位移。

在調整參數的過程中,通常需經多次測試才能獲得理想成像,且由於紅色像素的物理偏移,只能調整改善而無法完美對齊,因此如果您的成像需要完美匹配,建議您升級Linea彩色相機。