透過進階影像處理消除鏡頭幾何失真
![Use_Case_Lens_Distortion_Correction_Solution](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/5BZMGN2LTT19QWQnVataNk/a0592eada92bf1cdbaf1dc3ada285a63/Use_Case_Lens_Distortion_Correction_Solution.webp?fm=webp&f=center&w=800&q=80&fit=pad)
![Barrel_distortion_pincushion_distortion](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/4c2xqQQpck3QYmnwYFNFj8/bceb80119bc223e92eb172c5a0bcbd7e/Infographic_Distortion_2024_TW-07.webp?fm=webp&f=center&w=800&h=450&q=80&fit=pad)
這當中有何名堂?
機器視覺中的鏡頭失真,會造成影像資訊在幾何上與理想形狀發生錯位。鏡頭失真主要有兩種類型:徑向失真和切向失真。徑向失真通常是指桶形、枕型和波浪狀失真。
桶形失真通常和廣角鏡頭(焦距 < 50 mm;光圈前結構)有關,而枕型失真常見於長焦鏡頭(焦距 > 50 mm,光圈後結構)。波浪狀失真是這兩種類型的混合,不太常見。
鏡頭失真校正對於機器視覺應用是必要的;在這些應用中,準確可靠的結果極為重要。影像失真可能造成測量和計量的誤差,影響機器學習演算法的效能,並影響系統的整體可靠性。
問題出在哪裡?
可以透過硬體或軟體方式來降低或消除鏡頭失真。直線透鏡的目的是最大限度地減少幾何失真,這種硬體方式的優點是簡單。在影像擷取時直接套用校正,就不需要額外的後製處理。但是,如果您的應用需要更靈活地選擇鏡頭,並針對不同類型的失真進行微調,使用軟體來進行將更加合適。
使用軟體方法消除幾何失真的主要挑戰是:首先,這會需要大量運算,因為通常會在畫素層級來執行;其次,從頭開始開發演算法非常耗時,尤其是在不熟悉鏡頭失真的複雜性的情況下更是如此。
解決方案
在這個使用案例中,將以寬視野應用的桶形失真補償解決方案為例為您說明。該解決方案可依不同的專案要求來進行微調。
如下圖所示,在收集原始影像資料,將其處理成不同版本,並同時傳輸到 PC DMA 時,影像擷取卡的作用非常重要。整個過程可讓系統得以進行精密影像資料的最終分析、詮釋或應用。
演算法通常以各種方式組合,以創建針對特定應用需求來量身打造的綜合影像處理程序。例如,除了失真校正外,也可同時使用直方圖拉伸和 Blob 分析演算法。這樣可確保產成的影像非常精細,並突顯特定特徵,讓電腦得以輕鬆詮釋。
![Lens Distortion Correction_System Diagram](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/1nFzusEjCBlzdf65QrJwZF/308792760a5a6610374817ddac0ac7e4/Infographic_Distortion_2024_TW-06.webp?fm=webp&f=center&w=800&h=450&q=80&fit=pad)
![時間比較:FPGA 與 CPU 在進行影像處理的比較](http://images-ctf.baslerweb.com/dg51pdwahxgw/5R2uTHhP8RT9lRJA7rMEKd/56eebac1386845bd348c9756abdbe922/Infographic_Distortion_2024_TW-05.webp?fm=webp&f=center&w=800&h=450&q=80&fit=pad)
您可享有的好處
即時處理和低延遲:影像擷取卡擅長同時管理影像傳輸與複雜影像處理。
靈活性和客製性: 快速、無縫地為您的應用量身打造客製化解決方案。
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