相機技術

影像處理

軟體如何讓影像栩栩如生

從出勤檢查、物體偵測和定位、測量到識別和驗證,無數情況下都需要使用軟體進行影像處理。但這到底是甚麼意思?我們會解釋這個術語背後隱藏的內容,以及數位影像處理的運作方式。

影像處理 - 定義和功能

影像處理就是指數位影像的自動化處理。使用各種演算法和方法來分析、編輯或提取影像。影像處理的目的是從影像中獲取相關資訊,得到和影像資料相關的結論,或將某些任務和應用自動化,以作為智慧視覺系統的一部分。   

以相機進行預處理
有無 Basler 影像預處理時的 CPU 負載:內含 VisualApplets 軟體與可程式影像擷取卡的系統,可以大幅降低 CPU 負載;因此 CPU 可用於實際系統的控制。

影像預處理

在大多數情況下,相機拍攝的影像,不會直接在應用中處理。反之,會進行預處理,以便根據各自的應用來改善影像。預處理的例子包括降噪,以及亮度與對比度的增強。其中一些步驟可以由相機本身直接執行,以節省主機端的 CPU 負載。預處理做得越好,應用中的影像品質和影像處理結果就越好。  

適用於機器視覺未來的 CMOS 感光元件技術

感光元件與相機

感光元件和相機是影像處理流程中的重要元件。相機將物體反射的光,轉換成可以由影像處理系統處理的數位訊號。市面上有多種相機和感光元件,其解析度、速度和感光度各不相同。依照您的特定應用來選擇合適的元件。我們很樂意為您提供協助。  

Basler 機器視覺光源包括多款光源類型、控制器和配件。所有 Basler 產品都經過精心選配,以確保所有視覺元件之間都能順暢互動。

光源

正確的光源在影像處理中扮演十分重要的角色,因為其對影像資料的品質帶來重大影響。依據您的要求和應用領域,可以選擇不同類型的光源。數位影像處理中最常見的光源,包括環形條燈光源平面圓頂光源軸向光源。我們很樂意與您合作,找出最適合您應用的光源。

色彩校正可確保正確重現色彩

相機校正

要運用相機來當做測量設備,必須根據實體世界來進行校正。相機的校正包括兩個層面:

  • 幾何校正:透過幾何校正,可以校正鏡頭失真。此外,也可以確定相機的自然單位(即畫素)與真實世界的單位(例如毫米或英寸)之間的關係。

  • 色彩校正:使用色彩校正來確保正確重現色彩。 

數位影像處理中的處理技術

現在讓我們仔細了解影像處理及其處理技術。每種技術都有其特殊的應用領域,可用於特定應用。

物體檢測

定位

在定位零件時,通常需要進行比較。這表示系統會搜尋與預先定義範本相似或相符的區域。此範本可以是包含邊緣和幾何特徵相關資訊的影像或幾何圖案。這些方法稱為相關模式比對或幾何模式比對。  

如何自動查找和讀取條碼?

‌測量

大多數測量方法都是基於邊緣檢測演算法。邊緣是指影像中具有高局部對比度的區域。也就是說,軟體會分析影像的灰度,並在此基礎上偵測形狀、測量距離並計算幾何形狀。這些測量和計算可以通過相機校正來進行,這建立了畫素和實際單位之間的關係。

使用影像處理進行測量的主要應用領域,是對齊或檢測類應用,例如條碼讀取或標籤檢測。  

自動車牌辨識

光學字元辨識

光學字元辨識(OCR)的一種方法是分離影像中的字元,並與一組範本進行比較。接著軟體可以將擷取到的資料轉換為可編輯和可搜尋的資料。OCR 的一個常見例子是自動車牌辨識,也稱為ANPR。

影像處理應用一覽

上述各種處理技術涵蓋多樣化的機器視覺應用。結合後在各種市場開闢了許多應用的可能性,例如醫療保健、汽車、安全和監控系統、機器人技術、農業等。我們在此為您總結最重要的案例:  

‍相機在皮膚科的應用

醫療保健

影像處理有助於分析 X 光、CT、MRI 和超音波等各種形式的診斷影像。
汽車業的視覺方案

汽車產業

例如,在汽車產業,影像處理用於識別交通標誌或車輛中的自動車道維持系統。
‍影像引導型機器人

機器人技術

智慧影像處理在機器人中用於物體辨識、導航、處理物體等。
高效農業專用相機

‌農業

在農業中,影像處理用於監控植物和動物的生長與健康。

工業影像處理:在工業 4.0 中的應用

工業影像處理是當代製造業中的重要組成部分。因此,視覺解決方案在工業 4.0 中也有重要的作用。高解析度相機與智慧影像處理系統整合到製程中,可以即時擷取並處理資料。公司可以因而對製程的效率與靈活性進行最佳化,節省製造成本,同時提升產品品質。機器視覺系統同木土水也能用在工廠自動化,用以自動控制並監控流程。   

用於影像處理的 Basler 軟體

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