Oberfläche ausgleichen

Mit diesem Tool können Sie verkippte, flache Oberflächen oder gekrümmte Oberflächen, z. B. Kugeln oder Zylinder, in Bildern ebnen. Sie können Bilder mit einem beliebigen Pixeltyp als Eingabe verwenden, z. B. 16-Bit-Bilder. Wenn Sie Objekte oder Bereiche in Bildern mit einer verkippten, flachen Oberfläche oder einer gekrümmten Oberfläche verarbeiten möchten, um beispielsweise Text oder Zahlen auf dieser Oberfläche zu lesen, können Sie die Oberfläche mit diesem Tool für weitere Verarbeitungsschritte ebnen.

Das Tool stellt zwei verschiedene Ausgleichsmethoden zur Verfügung: einen Tiltausgleich für verkippte, flache Oberflächen und einen Krümmungsausgleich für gekrümmte Oberflächen.

Um die Oberfläche zu ebnen, werden zuerst die Anpassungsdaten für den Tilt- oder Krümmungsausgleich berechnet. Diese Daten können aus verschiedenen Quellen bestimmt werden: aus einem Trainingsbild oder aus den Verarbeitungsbildern. Beim Tiltausgleich stellen die Anpassungsdaten die Parameter der Grauwertapproximation durch eine Fläche erster Ordnung dar. Beim Krümmungsausgleich erfolgt die Approximation durch eine Fläche zweiter Ordnung. Die resultierenden Anpassungsdaten werden dann für den Tilt- oder Krümmungsausgleich im Bild verwendet. Wenn Sie die Oberfläche nur in einem bestimmten Bereich der Bilder ausgleichen möchten, können Sie den gewünschten Bereich in den Verarbeitungsbildern über ROIs (Regions Of Interest) oder Verarbeitungsbereiche festlegen.

Dieses Tool umfasst einen Trainingsmodus. Dieser ist aber nur erforderlich, wenn die Anpassungsdaten für den Ausgleich aus einem Trainingsbild bestimmt werden. Wenn Sie die Anpassungsdaten aus den Verarbeitungsbildern bestimmen möchten, hat das Trainingsbild keine Auswirkung. Weitere Informationen zur Verwendung von Tools, für die ein Training erforderlich ist, finden Sie unter Im Trainingsmodus arbeiten.

Bei der Arbeit mit Bildern, die aus einem 3D-Sensor eingezogen wurden, müssen Sie u. U. einige weitere Vorverarbeitungsschritte durchführen. Die Konvertierung der Bilder in 8-Bit-Bild ist notwendig, damit die Bilder in nachfolgenden Tools ordnungsgemäß verarbeitet werden können. Abhängig von den jeweiligen Anforderungen können weitere Vorverarbeitungsschritte durchgeführt werden. Die MERLIC-Tools der Kategorie 3D-Höhenbild sind speziell für diese Vorverarbeitungsaufgaben ausgelegt. Weitere Informationen zur empfohlenen Reihenfolge der Vorverarbeitungsschritte finden Sie im Kapitel 3D-Höhenbild.

Anpassungsdaten bestimmen

Sie können verschiedene Quellen zum Bestimmen der Anpassungsdaten auswählen. Die am Parameter „Quelle für Anpassungsdaten“ ausgewählte Quelle legt fest, wie und aus welchem Bild die Anpassungsdaten bestimmt werden.

Anpassungsdaten aus einem Trainingsbild bestimmen

In diesem Modus werden die Anpassungsdaten für den Ausgleich von verkippten, flachen Oberflächen oder gekrümmten Oberflächen automatisch aus dem ausgewählten Trainingsbild bestimmt.

Wählen Sie die Quelle „Trainingsbild (Trainings-ROI)“ am Parameter „Quelle für Anpassungsdaten“ aus.
Wählen Sie das Trainingsbild aus, das Sie zum Bestimmen der Anpassungsdaten verwenden möchten.
Wechseln Sie zum Trainingsbild.
Zeichnen Sie eine ROI im Trainingsbild, um die verkippte, flache Oberfläche oder die gekrümmte Oberfläche auszuwählen und den Bereich einzugrenzen, in dem Anpassungsdaten extrahiert werden.

Die ermittelten Anpassungsdaten werden zum Ebnen der Oberfläche in allen Verarbeitungsbildern verwendet.

Bei Auswahl dieses Modus werden Regionen, die u. U. in „Region für Anpassung“ definiert sind, ignoriert.

Anpassungsdaten aus den Verarbeitungsbildern bestimmen

In diesem Modus werden die Anpassungsdaten aus den Verarbeitungsbildern bestimmt.

Wählen Sie die Quelle „Verarbeitungsbild (Region/ROI für Anpassung)“ am Parameter „Quelle für Anpassungsdaten“ aus.
Definieren Sie eine Region, auf deren Basis die Anpassungsdaten bestimmt werden sollen, indem Sie eine Region eines vorherigen Tools mit dem Parameter „Region für Anpassung“ verbinden oder eine ROI für den entsprechenden Bildbereich zeichnen. Wird keine Region oder ROI definiert, werden die Anpassungsdaten aus dem ganzen Bild bestimmt.

Die Anpassungsdaten werden nur zum Ebnen der Oberfläche im aktuellen Verarbeitungsbild verwendet. Die Anpassungsdaten werden für jedes Verarbeitungsbild neu bestimmt.

Parameter

Abhängig von der ausgewählten Quelle am Parameter „Quelle für Anpassungsdaten“ sind einige Verbindungsstellen ausgegraut. Das bedeutet, dass sie für die aktuell ausgewählte Quelle nicht verfügbar sind und somit keine Auswirkung haben.

Standardparameter

Bild:

Dieser Parameter stellt das Bild dar, in dem die Oberfläche geebnet wird. Wenn Sie Bilder mit einem anderen Pixeltyp als 8 Bit verwenden, müssen Sie die Bilder vor oder direkt nach diesem Tool konvertieren, damit sie in nachfolgenden Tools verarbeitet werden können.

Quelle für Anpassungsdaten:

Dieser Parameter definiert das Bild, aus dem die Anpassungsdaten für den Tilt- oder Krümmungsausgleich bestimmt werden. Die Standardeinstellung ist „Trainingsbild (Trainings-ROI)“.

Wert	Beschreibung
Trainingsbild (Trainings-ROI)	Die Anpassungsdaten werden basierend auf den Grauwerten des Trainingsbilds berechnet, d. h., die Anpassungsdaten werden ein Mal bestimmt und in allen Verarbeitungsbildern verwendet.
Verarbeitungsbild (Region/ROI für Anpassung)	Die Anpassungsdaten werden basierend auf den Grauwerten des Verarbeitungsbilds berechnet. d. h., die Anpassungsdaten werden in jedem Verarbeitungsbild neu bestimmt. Das Trainingsbild wird ignoriert.

Zusätzliche Parameter

ROI für Anpassung:

Dieser Parameter definiert die ROI für die Anpassung. Bildbereiche außerhalb dieser ROI werden nicht für die Anpassung verwendet. Bei Auswahl des Verarbeitungsbilds als Quelle für die Anpassung wird der endgültige Bildbereich für die Anpassung ebenfalls durch die im Parameter „Verarbeitungsbereich“ definierte Region und die im Parameter „Region für Anpassung“ definierte Region bestimmt. Ist keine dieser Regionen oder ROIs leer, wird nur der Bildbereich der Schnittmenge dieser Regionen und ROIs für die Anpassung verwendet.

Die ROI ist standardmäßig als leere ROI definiert. Wenn Sie eine nicht leere ROI für die Verarbeitung verwenden möchten, müssen Sie den Parameter mit einem geeigneten ROI-Ergebnis eines vorherigen Tools verbinden oder mit den verfügbaren ROI-Schaltflächen neue ROIs zeichnen.

Die in diesem Parameter definierte ROI wird nur angewendet, wenn die Quelle „Verarbeitungsbild (Region/ROI für Anpassung)“ am Parameter „Quelle für Anpassungsdaten“ ausgewählt ist.

Ausrichtungsdaten:

Dieser Parameter stellt die Ausrichtungsdaten dar, die zum Ausrichten der ROI verwendet werden. Ausrichtungsdaten sind standardmäßig nicht verbunden, sodass keine Auswirkung sichtbar ist. Wenn Sie bestimmte Ausrichtungsdaten verwenden möchten, müssen Sie den Parameter mit einem geeigneten Ergebnis eines vorherigen Tools verbinden, z. B. Ausrichtungsdaten mit Matching bestimmen, Ausrichtungsdaten mittels geradem Rand bestimmen, Bild ausrichten oder Bild drehen.

Die Ausrichtungsdaten werden nur angewendet, wenn die Quelle „Verarbeitungsbild (Region/ROI für Anpassung)“ am Parameter Quelle für Anpassungsdaten ausgewählt ist.

Offset der Oberflächenebene:

Dieser Parameter definiert den Offset für die Ebene der geebneten Oberfläche. Der Wert ist standardmäßig auf 0 festgelegt, d. h. die Oberfläche wird in der Mitte des Graubereichs geebnet, der aus dem Bild bestimmt wurde, z. B. 128 bei 8-Bit-Bildern bzw. 32000 bei 16-Bit-Bildern. Wenn Sie die Oberfläche auf einer anderen Ebene ebnen möchten, können Sie mit diesem Parameter einen Offset definieren. Der angegebene Wert wird zum Grauwert addiert, der die Mitte des Graubereichs darstellt. Der resultierende Wert stellt dann die endgültige Ebene der geebneten Oberfläche dar.

Region für Anpassung:

Dieser Parameter definiert die Region, in der die Anpassungsdaten für den Tilt- oder Krümmungsausgleich bestimmt werden. Bildbereiche außerhalb dieser Region werden nicht für die Anpassung verwendet. Bei Auswahl des Verarbeitungsbilds als Quelle für die Anpassung wird der endgültige Bildbereich für die Anpassung ebenfalls durch die im Parameter „Verarbeitungsbereich“ definierte Region und die gezeichnete oder im Parameter „ROI für Anpassung“ definierte ROI bestimmt. Ist keine dieser Regionen oder ROIs leer, wird nur der Bildbereich der Schnittmenge dieser Regionen und ROIs für die Anpassung verwendet.

Die Region ist standardmäßig als leere Region definiert. Wenn Sie eine Region für die Anpassung angeben möchten, müssen Sie den Parameter mit einem geeigneten Ergebnis eines vorherigen Tools verbinden, damit die Region an dieses Tool übertragen wird.

Die in diesem Parameter definierte Region wird nur angewendet, wenn die Quelle „Verarbeitungsbild (Region/ROI für Anpassung)“ am Parameter „Quelle für Anpassungsdaten“ ausgewählt ist.

Verarbeitungsbereich:

Dieser Parameter definiert die Region, in der die Funktionen des Tools angewendet werden. Bildbereiche außerhalb dieser Region werden nicht verarbeitet, weder zum Bestimmen der Anpassungsdaten noch zum Ebnen der Oberfläche.

„Verarbeitungsbereich“ ist standardmäßig als leere Region definiert. Wenn Sie eine „Verarbeitungsbereich“ angeben möchten, müssen Sie den Parameter mit einem geeigneten Ergebnis eines vorherigen Tools verbinden, damit die Region an dieses Tool übertragen wird.

Trainingsparameter

Standard-Trainingsparameter

Ausgleichsmethode:

Dieser Parameter definiert die Methode für den Ausgleich. Die Standardeinstellung ist „Tiltausgleich“.

Wert	Beschreibung
Tiltausgleich	Diese Ausgleichsmethode kann ausgewählt werden, wenn Sie verkippte, flache Oberflächen ebnen möchten.
Krümmungsausgleich	Diese Ausgleichsmethode kann verwendet werden, um gekrümmte Oberflächen zu ebnen.

Ergebnisse

Standardergebnisse

Ebenes Bild:

Dieses Ergebnis stellt das Bild mit der geebneten Oberfläche dar.

Toolstatus:

„Toolstatus“ gibt Informationen zum Status des Tools aus und kann daher für die Fehlerbehandlung verwendet werden. Weitere Informationen zu den verschiedenen Toolstatus-Ergebnissen finden Sie unter Toolstatus-Ergebnis.

Zusätzliche Ergebnisse

Anpassungsparameter:

Dieses Ergebnis stellt die Anpassungsparameter dar, die für den Tilt- bzw. Krümmungsausgleich verwendet wurden. Sie werden als Tupel zurückgegeben, das verschiedene Werte enthält. Bei Auswahl der Ausgleichsmethode „Tiltausgleich“ beschreiben die ersten drei Werte die angepasste Oberfläche, die zum Ebnen der Oberfläche verwendet wurde (bei einer Ebene z. B. der Normalenvektor). Die letzten beiden Werte enthalten Informationen zum Mittelpunkt.

Anpassungsbild:

Dieses Ergebnis stellt das graue Oberflächenbild mit den Anpassungsdaten dar, die für den Tilt- bzw. Krümmungsausgleich verwendet werden.

Verwendete Region für Anpassung:

Dieses Ergebnis gibt die Region aus, die für die Anpassung verwendet wurde.

Verarbeitungszeit:

Dieses Ergebnis gibt die Dauer der letzten Ausführung des Tools in Millisekunden aus. Das Ergebnis wird als zusätzliches Ergebnis bereitgestellt. Es ist daher standardmäßig ausgeblendet, kann aber über die Schaltfläche neben den Toolergebnissen angezeigt werden. Weitere Informationen finden Sie im Abschnitt Verarbeitungszeit in der Tool-Referenz-Übersicht.

Anwendungsbeispiele

Dieses Tool wird in den folgenden MERLIC-Vision-App-Beispielen verwendet:

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