画像処理の基礎知識
カメラとは何ですか?
私たちは皆、次のようなさまざまなカメラを見てきました。
では、カメラとは結局のところ、光信号を電気信号に変換する装置です。コンピューター ビジョンでは、最も単純なカメラ モデルはピンホール イメージング モデルです。
ピンホールモデルは、実際のカメラに存在する像面湾曲や歪みなどを考慮しない理想的なカメラモデルです。ただし、実際の使用では、キャリブレーション プロセスで歪みパラメータを導入することでこれらの問題を解決できるため、小穴モデルが依然として最も広く使用されているカメラ モデルです。
画像はレンズを通過し、感光チップ上に照射されます。感光チップは、光の波長や強度などの情報を、コンピューターで認識できるデジタル信号に変換します (デジタル回路)。
（中央の四角い素子が感光素子です）
ピクセルと解像度とは何ですか?
感光要素は、たとえば 640*480 個の感光点で構成され、各点のピクセルが集められて画像が形成されます。 *480：
フレームレートとは何ですか
フレームレート（FPS）とは、1秒あたりに処理される画像の数で、20フレームを超えると、基本的に人間の目は遅延を検出できなくなります。もちろん、マシンで使用する場合は、フレーム レートが高いほど優れています。 OpenMV の最大フレーム レートの比較:\ 注: 注釈がない場合、このプロセスには非常に時間がかかるため、イメージは IDE に転送されません。
色とは何ですか
物理的には、色はさまざまな波長の電磁波です。\
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しかし、人間の目の視覚効果によれば、可視光の色は RGB、CMYK、HSB、LAB の色域で表現できます。
RGB三原色
三原色の原理は物理的な理由によるものではなく、人間の生理的な理由によるものです。人間の目には、色を識別できる錐体状の光受容細胞がいくつかあり、黄緑、緑、青紫（または紫）の光（波長はそれぞれ 564、534、420 ナノメートル）に最も敏感です。
したがって、画像を表示するためにモニターでは RGB がよく使用されます。
LAB 輝度-コントラスト
Lab 色空間では、L の明るさ、a の正の数は赤を表し、b の正の数は黄色を表し、負の数は青を表します。 RGB および CMYK 色空間とは異なり、Lab カラーは人間の視覚に近似するように設計されています。
したがって、L コンポーネントは明るさのペアを調整し、a コンポーネントと b コンポーネントの出力レベルを変更して正確なカラー バランスを実現できます。
注: カラーパッチを見つけるための OpenMV のアルゴリズムでは、この LAB モードが使用されます。
光源の選択
お使いのマシンが産業用または 1 日 24 時間稼動する機器の場合、特にカラー アルゴリズムにおいて、安定した光源を維持することが重要です。明るさが変わると色全体の価値が大きく変わります！
追加予定
レンズの焦点距離
これは、レンズの光の屈折によって画像が感光性エレメントに照射されるためです。次に、レンズが写真全体のサイズと距離を決定します。最も重要なパラメータの 1 つは焦点距離です。
レンズ焦点距離:
レンズの主点から焦点までの距離を指し、レンズの重要な性能指標です。レンズの焦点距離の長さによって、撮影される画像のサイズ、視野のサイズ、被写界深度のサイズ、および写真の遠近感の強さが決まります。同じ被写体を同じ距離で撮影した場合、焦点距離が長いレンズで結像する像は大きく、焦点距離が短いレンズで結像する像は小さくなります。焦点距離が長くなると画角が狭くなりますのでご注意ください。\
もう 1 つのポイントは、レンズの歪みです。光学原理により、感光チップ上の位置によってレンズからの距離が異なります。つまり、近くの距離が長くなり、距離が近くなると魚眼効果 (樽型歪み) が生じます。端に現れる。この問題を解決するには、コード内でアルゴリズムを使用して歪みを補正します。 注: OpenMV は、image.lens_corr(1.8) を使用して 2.8 mm 焦点距離レンズを補正します。歪みのないレンズを直接使用することもできます。歪みのないレンズは補正レンズの部品が追加されるため、当然価格は高くなります。
以下は、OpenMV をデスクトップから約 20cm 離したときの、焦点距離の異なるレンズの比較表です。\
レンズフィルター
通常、レンズにはフィルターが付いています。
このフィルターは何をするのでしょうか?
私たちは、光の色が異なれば波長も異なることを知っています。通常の環境では可視光に加えて赤外線も多く使用されます。
ただし、通常のカラーアプリケーションでは、赤外光も感光要素に反応して画面全体が白くなるため、赤外光は必要ありません。そこで、650nm以内の波長のみを透過するフィルターをレンズに装着し、赤外線をカットします。