Острови, що замінюються, відносяться до модульних компонентів або частин системи камер, які можна обміняти або замінити, що може впливати на оптичний шлях та механічну установку камери. Їх вплив на калібрування камери та якість зображення є багатогранним, насамперед тому, що калібрування залежить від точної геометрії та стабільності внутрішніх та зовнішніх компонентів системи камери.
Вплив на калібрування камери
Калібрування камери - це процес оцінки внутрішніх та зовнішніх параметрів камери для встановлення точних відображень між 3D -світовим та 2D -зображеннями. Він передбачає визначення таких параметрів, як фокусна відстань, основна точка, коефіцієнти спотворень та позу камери. Калібрування передбачає фіксовану та відому розташування оптичних компонентів. Коли вводяться заміни островів, фізичні характеристики системи камер можуть змінюватися, що призводить до варіацій цих параметрів.
1. Наприклад, зміна фокусної відстань через інший об'єктив впливає на основну точку, що спричиняє основні зрушення в калібруванні. Експерименти вказують на те, що зміни фокусної відстань можуть спричинити зміну основних точок між приблизно 70 до 200 пікселів залежно від об'єктива та дизайну камери, що є значним для точних завдань вимірювання та візуалізації.
2. Нестабільність зовнішніх параметрів: Острови, що замінюються, можуть трохи змінити відносну позу між об'єктивом камери та датчиком або корпусом. Навіть незначні зміни пози (нахил, каструля або рулон) камери відносно цільової калібрування викликають основні зміни в точці, як правило, менші, ніж ті, спричинені змінами фокусної відстані. Ці індуковані зрушення можуть становити приблизно від 10 до 20 пікселів, але вони значно впливають на помилки репроекції, перешкоджаючи точному повторному використанню калібрування через налаштування.
3. Механічна стабільність та повторюваність: Надійна калібрування вимагає жорсткого та повторюваного монтажу компонентів камери. Якщо острови, що замінюються, точно не виготовляються або встановлені з механічною повторюванню, кожен своп може зажадати нового циклу калібрування. Жорсткий механічний зв’язок, який послідовно відтворює відносне розташування компонентів, допомагає зменшити нестабільність калібрування. Гнучкі або непослідовні кріплення призводять до частих повторних калібрування та деградованої точності вимірювання.
. Розширені процедури можуть включати:
- Підтримка контрольованих кутів позу камери під час калібрування.
- Використання надійних калібрувальних цілей, таких як шашки або кодовані крапки.
- Методи самокалібрування, які дозволяють динамічно оцінювати внутрішні та зовнішні параметри на основі поточної конфігурації.
- Перехресна перевірка з використанням декількох наборів калібрування для ідентифікації систематичних зрушень та виправлення для них.
5. Помилки калібрування дрейфу та переробки: тому що острови, що замінюються, змінюють внутрішній оптичний шлях, використовуючи фіксовану калібрування після свопу, що призводить до помилок репровіду. Ці помилки проявляються як неточна 3D -реконструкція або спотворення зображення. Дослідження показують, що помилка репроекції може бути подібною або гіршою, ніж помилки, що виникають внаслідок змін фокусної відстань, підкреслюючи необхідність повторної калібрування або складної корекції калібрування після компонентів.
Вплив на якість зображення
Острови, що замінюються, впливають на якість зображення за допомогою варіацій оптичного вирівнювання, точності фокусування та позиціонування датчиків.
1. Зміни фокусування та різкості: зміна лінз або датчики модулі впливають на фокусну площину та здатність точно фокусуватися. Варіації фокусної відстані та незначні нерівності можуть зменшити різкість і ввести ненавмисне дефокус. Зміни якості зображення можуть бути тонкими або вираженими залежно від точності механізму своп.
2. Вирівнювання об'єктива та модуля: оптична нерівність, спричинена недосконалими інтерфейсами, що знаходяться в недосконалому, призводить до таких аберацій, як астигматизм, кривизна поля та віньєнети. Ці деградує рівномірність та роздільну здатність зображення в полі зору.
3. Обмін може ввести некоректовані геометричні спотворення, якщо калібрування відповідно не оновлюється, що спричиняє викривлення або розтягування на зображеннях.
4. Стабільність положення датчика: точне положення датчика відносно об'єктива впливає на масштабування та спотворення зображення. Будь-яке переміщення при заміні призводить до тонких змін масштабування або зміни реєстрації на рівні пікселів, що впливають на високоточні програми, такі як фотограмметрія або наукова візуалізація.
5. Кольорова та експозиція Консистенція: Оптичні фільтри або сенсорні покриття на островах, що замінюються, можуть незначно відрізнятися, впливаючи на точність кольору або баланс експозиції. Незважаючи на те, що менш критичні, ніж геометричні наслідки, зміни вірності та впливу кольорів можуть виникнути та вплинути на цілі після обробки.
6. Механічні та екологічні фактори: Якщо замінюються острови, змінюють здатність камери стабілізувати або підвищувати сприйнятливість до вібрацій або впливу навколишнього середовища, зростання шуму зображення та розмиття. Точне механічне пристосування та ущільнення навколишнього середовища важливі для збереження якості зображення.
Практичні стратегії наслідків та пом'якшення наслідків
У практичних системах камер, що використовують заміни островів, кілька стратегій можуть пом'якшити негативний вплив на калібрування та якість зображення:
- Часта або автоматизована повторна калібрування: реалізуйте швидкі та автоматизовані процедури калібрування, які працюють після кожного заміни, щоб динамічно оновлювати параметри камери.
- Точна інженерія: Виробництво деталей, що замінюються, до щільних механічних допусків, щоб забезпечити послідовне вирівнювання та мінімальні зміни.
- Надійні калібрувальні моделі: використовуйте складні калібрувальні моделі з більш високим кількістю параметрів, щоб краще відповідати невідповідностям та компенсувати невеликі зміни.
- Використання фіксованих та відомих опорних цілей: Використовуйте високоякісні шашки або кодовані візерунки під час калібрування для досягнення повторюваного виявлення функцій, незважаючи на свопи.
- Управління калібруванням даних: Підтримуйте профілі калібрування для всіх можливих комбінацій островів, що замінюються, що дозволяє швидко отримати відповідні параметри.
- Оптична консистенція шляху: дизайн острови, що замінюються, щоб підтримувати послідовні оптичні відстані та кути, використовуючи механізми блокування та посібники для вирівнювання.
- Екологічний контроль: Захистіть інтерфейси, що замінюються, від пилу, вологи та ударів, щоб уникнути деградації продуктивності компонентів протягом декількох свопів.