Uygun Threshold Seçimi

Kameralı kontrol uygulaması kurulum aşamasında, kameralardan alınan görüntü kalitesi tüm projenin kalitesini etkileyecği için son derece titiz çalışılmalıdır. Gerek fokus, gerek pozlama / diyafram ayarları hiç acele edilmeden, en optimal şekilde yapılmalıdır. Gerekirse alınan görüntüler, basit bir ön incelemeye tabi tutulmalı, var olan ayarlar (varsa) farklı modeller için de denenmeli ve öyle karar verilmelidir. Projenin kurulum aşamasında geçirilecek vakit ne kadar çok olursa olsun, asla ilerleyen aşamalarda istenen sonuçların elde edilemeyip yeniden başa dönülmesi ile kaybedilen zamanla kıyaslanamaz. Başlangıçta, herşeyden emin olup iyice tatmin olunduysa, ancak o zaman kod yazımına geçilmelidir. Var olan ayarlara göre bir yerlerden başlayalım, nasıl olsa ileride değiştiririz yaklaşımı (varsa) derhal terk edilmelidir. Bazen uygun açı ve görüntü kalitesini yakalamak için yapılan çalışmalar, müşteri tarafında (ya da 3. bir göz) henüz bir ilerleme sağlanamadı şeklinde yorumlanabilir. Müşteri, “Ekip günlerce gidip geliyor ama henüz ortada bir şey yok” şeklinde yakınıyorsa, o ekibin işini profesyonelce yapmaya çalıştığını düşünebiliriz. (Diğer ihtimal varsa da, biz düşünmek istemiyoruz 🙂 )

(Not : Pozlama/exposure, yazılım ile, diyafram ise lens üzerinden ayarlanır)

Pozlama/diyafram ya da uygun threshold seçiminde, projeden projeye değişebilmekle birlikte, genel doğrular şu şekilde özetlenebilir.

  1. Alınacak görüntüdeki açık-koyu arasında ortalama 100 birim fark olmalıdır. (Gray scale, 8 bit kamera ile çalıştığımız varsayılmıştır. Yani Beyaz = 255, Siyah = 0 ise)
  2. Açık renk, 255 e çok yakın olmamalıdır. 170-220 bandında gezinebilir mesela. 255 e çok yakın olması (ya da tam 255) olması durumunda, çevre ışık şartlarının biraz daha artması, bilgi kaybına sebep olacaktır. Keza, aslında açık olmayan renkler, fazla ışık şiddetinden dolayı açıkmış gibi hatalı algılamalara sebep olabilir.
  3. Koyu renk 0 a çok yakın olmamalıdır.Yukarıdakine benzer nedenlerden dolayı.
  4. Çoğu kez, göze iyi görünen açık-koyu net kontrastlar, yapay görme uygulaması açısından çok tercih edilmeyebilir. Göz – beyin yorum yapma yeteneğine sahiptir ama kamera/yazılım değildir. Özellikle barkod / karekod okuma gibi işlemlerde gözle görünenin aksine, karanlık kontrastlarda çalışmak daha iyi sonuçlar verecektir. (Aydınlık / fazla ışık, kontrolsüz şekilde ışık patlamalarına / yansımalara yol açabilir. Kural basit, Işık yoksa, yansıma da yok. Tabi, yok dediysek, hiç yok anlamında değil. Gereksiz parlaklık yok anlamında)
  5. Kamera yazılımı Gri renk dağılım histogramı veriyor ise, mutlaka incelenmelidir.

iDS ueye Cockpit programı, alınan görüntüde yatay ve dikey gri renk dağolım profilini bize vermektedir. Her iki profili de açarak, alınan görüntünün hem yatay, hem dikey eksende, yukarıda belirttiğim kurallara uygunluğu hemen görülebilir.

uEye Cockpit programında, yatay ve dikey eksende gri renk dağılımını açmaya yarayan butonlar.

Aşağıda, ideal threshold değerleri ile alınmış resmi görüyorsunuz. (Açık ve koyu arası 100 birimden fazla, açık, 255 e çok yaklaşmamış, koyu ise 0 a çok yaklaşmamış.)

 

Göze daha iyi görünmekle birlikte, yapay görme uygulaması açısından daha kötü sonuçlar verecek olan, yanlış pozlama değerleri (fazla pozlama – over exposure) ile alınmış aynı nesneye ilişkin görüntü ise aşağıdaki gibidir. (Parlak renklerin 255 ile kırpıldığına dikkat edin. Histogram bizi uyarıyor.)

resmi (fazla exposure ile alınmış olan) kaydedip HALCON ile açılıp, threshold değerlerini incelersek, demek istediğim daha net anlaşılacaktır.

Görüldüğü gibi, standart (global) thresholding ile açık rengi seçmek zorlaşmaktadır. (Elbette variable threshold, dynamic threshold vb. yöntemler daha iyi sonuçlar verebilir)

Özetle : Kurulum aşamasında, son derece özenle davranılıp, alınan her görüntü incelenmeli ve iyice tatmin olunmuşsa yazılım uyarlanmasına başlanmalıdır. Aksi halde tekrar tekrar ayar yapıp, yazılımın yeniden güncellenmesini gerektiren çok daha zahmetli yollara girmek gerekebilir.