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Flat-Field Correction (pylon Viewer)#

該軟體的「Flat-Field Correction 」功能 pylon Viewer 的「xml-ph-0000@deepl.internal」功能,可讓您對相機進行校準,以將影像中的不均勻現象降至最低。

pylon Viewer 支援兩種平場校正(FFC)類型:

這兩種模式都提供了一個精靈,引導您完成相機的校準流程。

根據平場校正的類型不同,會執行不同的步驟。更多詳細資訊請參閱本主題中的相關章節。

運作原理#

影像中的不均勻現象是由暗電流、照明條件、鏡頭特性,以及感光元件像素之間的光敏度差異所造成。這是數位成像中常見的現象。平場校正透過修正原始像素值,將這些影像瑕疵降至最低。

平場校正的運作原理是先拍攝一系列影像,對其進行評估,並根據評估結果生成校正數據。此校正數據可上傳至相機,以減少影像擷取過程中的非均勻現象。

除了上傳校正資料外,您還必須啟用所需的平場校正模式。有關操作說明,請參閱 Flat-Field Correction 相關主題。

基於區塊的 Flat-Field Correction#

此功能可與配備 GigE 及 USB 3.0 介面的 ace 2PRO 攝影機,以及配備 CoaXPress 介面的 ace 2 攝影機所具備的「基於區塊的Flat-Field Correction 」攝影機功能相輔相成。

為減輕照明與相機鏡頭所造成的不均勻性所帶來的影響,會計算並套用平場校正係數。為此,會對在均勻照明下拍攝的一系列影像進行評估,以產生校正值。

除了校正係數的計算外,此類平場校正還包含黑電平補償。黑電平補償可減輕感光元件未受光照射時,像素輸出波動所造成的影響。此步驟為可選項。在正常情況下,Basler 相機並不需要此類校正。較合理的做法是跳過此步驟,僅在最終影像過暗時才執行此步驟。

資訊

為了產生優質的校正資料,精靈會自動調整某些相機參數。關閉精靈後,系統將恢復原始設定。受影響的參數如下:

  • Width: 將設定為最大值
  • Height: 將設定為最大值
  • PixelFormat: 將設定為 Mono8
  • ExposureAuto: 將設定為 Off
  • BslFlatFieldCorrectionSelectora: 將設定為 BlockBased
  • BslFlatFieldCorrectionModea: 將設定為 Off
  • BslFlatFieldCorrectionSetIndexa
  • BinningHorizontal: 將設定為 1
  • BinningVertical: 將設定為 1
  • BslScalingFactor: 將設定為 1.0
  • BslColorSpace: 將設定為 Off
  • LUTEnable: 將設定為 0
  • BslBrightness: 將設定為 0.0
  • BslContrast: 將設定為 0.0
  • ColorTransformationEnable: 將設定為 0
  • BslColorAdjustmentEnable: 將設定為 0
  • ExposureTimeSelector: 將設定為 Common
  • TestPattern: 將設定為 Off
  • ReverseX: 將設定為 0
  • ReverseY: 將設定為 0

  1. 若您在步驟 4 中勾選「套用校正資料」核取方塊,這些參數值將維持原樣,不會重設為原始值。

開始之前#

在開始校正之前,您需要準備以下項目:

  • 一個可用於完全遮住鏡頭的適當物件,例如鏡頭蓋
    這為可選項,因為它僅用於 Black Level 補償。
  • 一個具有均勻背景的目標
    例如,您可以將相機對準一張白色紙板或將其置於燈箱中。

資訊

  • 在您的實際應用環境中擷取影像。
  • 如果您變更了成像系統的任何部分(包括相機、光源或鏡頭),則必須重複進行校正。

若要開啟精靈:

  1. 開啟相機。
  2. 在相機上按一下滑鼠右鍵,並在快速選單中選取 Flat-Field Correction,或在 Camera 選單中選取 Flat-Field Correction。

精靈的每個步驟都包含一個 Camera Image 窗格,其中會顯示相機的即時影像。

步驟 1:準備工作#

在此,您可以指定校正資料是應基於整個影像還是僅基於影像的特定區域。例如,您可能會想要排除影像的邊緣,因為它們比影像的其他部分明顯更暗或更亮。為此,您可以定義一個興趣區 (ROI)。ROI 在相機影像中會顯示為一個矩形。

基於區塊的平場校正精靈步驟 1

若要使用 ROI:

  1. 勾選 Use ROI 核取方塊。
  2. 指定 ROI 的寬度、高度和偏移量。
  3. 按一下 Next。

步驟 2:Black Level Compensation(選填)#

基於區塊的平場校正精靈步驟 2

若要執行 Black Level 補償:

  1. 完全遮住鏡頭。
  2. 按一下 Calculate Compensation Values。
    系統會拍攝並評估一系列暗影影像。產生的校正資料將在下一步用於改善 FFC 係數。
  3. 按一下 Next。

步驟 3:計算 FFC 係數#

基於區塊的平場校正精靈步驟 3

若要計算平場校正係數:

  1. 確保相機正對著均勻照明的目標。
    如需詳細資訊,請參閱開始之前。
  2. 調整曝光時間,使平均灰階值接近 70% (RGB 200, 200, 200)。
    您可以在相機即時影像中看到變更的效果。
  3. 按一下 Calculate FFC Coefficients。
    系統會拍攝並評估一系列影像。產生的校正資料將會被產生並快取。您可以將其上傳至相機,詳見步驟 4。
    畫面將顯示結果、最大與平均 FFC 係數。
  4. 如果影像太暗,請繼續調整曝光時間並重新計算係數,直到您滿意為止。
  5. 按一下 Next。

步驟 4:Upload FFC 資料#

透過此步驟,您可以將校正資料上傳至相機、在相機即時影像中檢查校正結果,並開啟 flat-field correction 相機功能。

您還可以在先前儲存的校正組之間切換,並在相機即時影像中檢查效果。

Block-Based Flat-Field Correction Wizard 的步驟 4

若要上傳校正資料:

  1. 在 Flat-field correction set index 下拉式方塊中,選取所需的校正集索引。
    如果您選取了非空白的校正集,其內容將會被覆寫。
  2. 按一下 Upload。
    校正資料會上傳至相機並儲存於校正集中。相機重新啟動後,這些資料仍可在校正集中使用。
  3. 勾選 Apply correction data 核取方塊,即可在 Camera Image 窗格中查看校正資料的效果。
    如果您保持勾選此核取方塊並切換校正集,即時相機影像也會隨之變更。
  4. 決定關閉精靈後是否要讓校正資料保持作用中狀態。

    • 按一下 Yes, apply… 以使用目前的校正集啟用校正模式。
    • 按一下 No, keep… 以還原原始相機設定。
      上傳的資料將會保留在所選的校正集中。
  5. 按一下 Finish 以關閉精靈。

基於欄的 Flat-Field Correction#

此功能是對 boost V 相機上可用之 Column-Based Flat-Field Correction 相機功能的補充。

若要校正相機,會擷取並評估一系列的暗場和明場影像,以產生校正資料,從您擷取的影像中減少暗訊號非均勻性 (DSNU) 與光響應非均勻性 (PRNU)。

產生校正資料後,您必須將其上傳至相機的快閃記憶體中。若要在影像擷取期間使用校正資料,您必須啟用所需的 Flat-Field Correction 模式。若要執行此操作,請遵循 Flat-Field Correction 主題中的說明。

開始之前#

在開始校正之前,您需要準備以下項目:

  • 可用於完全覆蓋鏡頭的適當物件,例如鏡頭蓋
  • 具有均勻背景的目標,例如一張白色紙板

資訊

  • 在您實際的應用環境中擷取暗場和明場影像。
  • 如果您變更成像系統的任何部分(包括相機單元、照明或鏡頭),則必須重複進行校正。

若要開啟精靈:

  1. 在 Devices 窗格中開啟相機。
  2. 在相機上按一下滑鼠右鍵,然後在捷徑功能表中選取 Flat-Field Correction。

步驟 1:暗訊號非均勻性 (DSNU) 校正#

  1. 完全遮住鏡頭。
  2. 按一下 Generate Correction Data。
    系統會拍攝並評估一系列的暗影影像。隨後會產生並快取對應的校正資料。
  3. 按一下 Next。

資訊

要產生優質的校正資料,該 Width 進行明確的生命週期管理即呼叫 Height 參數將設定為最大值,且像素格式將設定為「單色 8」。當您關閉精靈時,原始設定將會恢復。

步驟 2:光響應非均勻性 (PRNU) 校正#

  1. 確保相機正對著均勻照明的目標。
    如需詳細資訊,請參閱開始之前。
  2. 在特徵樹中,調整曝光時間,使灰階值接近 70%(RGB 200, 200, 200)。
  3. 取得一張圖片。
  4. 將滑鼠懸停在影像顯示區域中的個別像素上,即可在狀態列中查看其 RGB 值。
    此外,您也可以開啟直方圖來確定平均灰度值。

    從狀態列讀取 RGB 值

  5. 如果您對灰階值水準不滿意,請繼續調整 Exposure Time、擷取影像並檢查灰階值水準,直到您滿意為止。

  6. 按一下 Generate Correction Data。
    系統會拍攝並評估一系列明亮的影像。隨後會產生並快取產生的校正資料。

步驟 3:Upload 校正資料#

  1. 按一下 Upload,將 DSNU 與 PRNU 校正資料上傳至相機。
  2. 成功上傳校正資料後,按一下 Finish 關閉精靈。
    校正資料已上傳至相機的快閃記憶體中。

後續步驟#

當您準備好執行 Flat-Field Correction 時,請按照 Flat-Field Correction 主題中的說明啟用所需的校正模式。