Pro dosažení vysoké přesnosti měření v obraze potřebujeme mít kvalitní obraz neznehodnocený šumem a jakoukoliv ztrátovou kompresí. Tento požadavek snadno plníme pomocí digitálních kamer DataCam. Druhým požadavkem bývá kvalitní objektiv bez geometrických deformací obrazového pole. Splnění tohoto požadavku již ale vůbec není jednoduché. Pro větší požadovaná obrazová pole nejsou řešením ani velmi drahé přesné telecentrické objektivy (telecentrické objektivy využívají jen paprsky rovnoběžné s optickou osou - průměr jejich vstupní čočky tedy musí být větší než je velikost měřeného předmětu). I velmi dobré objektivy mají obvykle radiální zkreslení (poduškové nebo soudkové) až desítky pixelů při použití s několikamegapixelovými kamerami.

Špičkových výsledků v oblasti kamerového měření a vizuální inspekce můžeme dosáhnou i s docela běžnými a tudíž i levnými objektivy. V případě, že budeme mít k dispozici informaci o rozložení geometrických chyb v obrazovém poli, dokážeme zkreslení objektivu pomocí programového zpracování obrazu zcela korigovat. S každým pixelem výsledného obrazu tedy musí být spojena informace o jeho přesné pozici v obrazovém poli objektivu. Pro úspěšné použití tohoto principu musíme vyřešit dva klíčové problémy: jak informaci o správných pozicích získat a jak obraz zpracovat v reálném čase bez neúnosné zátěže počítače.

Kalibrace geometrie obrazového pole v kamerových virtuálních přístrojích systému Control Web toto řeší velmi elegantně. Do zobrazovací roviny postačí vložit bodový rastr a systém si uloží kalibrační data pro daný objektiv a konfiguraci měření. Pro menší nároky postačí výtisk laserové tiskárny, pro vysokou přesnost se používá polyesterový film z kvalitní osvitové jednotky. Soubor s kalibračními daty je pak za provozu využíván k odstranění všech nepatřičných zkreslení.

Tato kalibrace je velmi mocná. Odstraňuje nejen výše uvedená radiální zkreslení, ale veškerá lineární i nelineární projektivní zkreslení, jako je rotace obrazu, perspektivní projekce, nelineární deformace atd.

Algoritmus měření mapy objektivy pracuje s přesností na setiny pixelu. Zde nám tolik nezáleží na rychlosti, ale požadujeme nejvyšší přesnost.

Geometrická korekce obrazu za běhu měřicí úlohu běží velmi rychle bez pozorovatelného zatížení počítače. Vše je realizováno v GPU grafické karty. Dokonce ani hardwarové filtrování a interpolace moderních grafických karet neposkytuje kvalitu obrazu požadovanou pro tuto úlohu. Proto je tvorba výsledného obrazu řešena s vysokou subpixelovou přesností programem fragmentového shaderu.

Použití kalibrace je natolik snadné, že jeho konfigurace zabere uživateli nejvýše několik minut.

S kamerovými virtuálními přístroji systému Control Web verze 6 se otevírají nové velmi atraktivní možnosti pro aplikační programy.

^rc@mii.cz