光道視覺科技股份有限公司
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泛用型視覺程式庫
 
OvkSewer 影像拼接元件組
OvkSewer 影像拼接元件組 產品特點
  • 良好的硬體相容性:完全支援AISYS全系列影像擷取裝置包括影像擷取卡及工業相機
  • 良好的軟體相容性:完全支援AISYS全系列軟體工具與準系統產品
  • 專為工業視覺應用而設計的以精準校正為基礎的多影像拼接元件組,OvkSewer是OVK Framework的基礎元件組,提供了快速精準的多影像拼接功能
  • 採用ActiveX元件架構,可以拖拉方式快速完成軟體開
  • 採用自主研發的高效能演算法,提供OvkSewer最強大的分析功能與最優異的運算效能
  • 專利的簡易校正程序,大幅降低校正程序複雜程度,縮短視覺系統開發調校時程
  • 支援多媒體指令集最佳化及光道視覺Dynamic Multicore Distribution Technology (DMD)高階軟體技術,支援多處理器與多核心運算環境,處理器核心愈多將可獲得愈好的運算效能
  • 支援多開發平台 : Visual Basic / Visual C++ / Visual C# / C++ Builder / Delphi (商標權屬相關公司擁有)
  • 完整支援Windows平台程式語言: Visual Basic 6、Visual Studio 6、Visual Studio 2005~2012(Basic/C++/C#)、C++ Builder、Delphi等
  • 完整支援光道視覺Parrot圖形語言
  • 完整說明文件(英文、繁體中文、簡體中文)
  • 完全本土技術支援與服務最佳的價格功能比
簡介
  • 大畫面大面積檢測或量測需求增多,除了高建置成本的線掃瞄攝影機之外,多攝影機應用日漸成為主流解決方案。傳統上多攝影機檢測應用的最大困擾為多影像整合。如何於檢測軟體開發過程中快速有效整合各個攝影機所拍攝不同視角影像進而提供檢測軟體單一、精準、高品質、高解析度的影像一向都是困難且嚴肅的技術課題。常見的困難點列舉如下:
  1. 各個攝影機未能精準地與拍攝面呈垂直,導致拍攝所得影像產生透視歪斜(如圖一所示),拼接時無法正確精準拼接
  2. 各個攝影機所採用的光學鏡頭有不可忽視的球面鏡效應所產生之徑向畸變(Radial Distortion),距鏡心遠端有明顯變形,導致拍攝所得影像產生桶狀(Barrel)扭曲(如圖二所示),拼接時無法正確精準拼接
  3. 各影像重疊區域因影像品質與精準度不同而無法產生高品質重疊區;影像重疊區域中待測物的形象破碎模糊難以進行後續視覺運算。
  4. 影像拼接傳統上是採取相似度比對拼接法,如果各個攝影機拍攝影像具有透視歪斜、桶狀扭曲甚至兩者皆有(如圖三所示),傳統的相似度比對拼接將無法找到最佳的拼接位置而最終導致拼接影像歪斜扭曲。
  5. 拼接影像數量愈多時,傳統的相似度比對拼接法速度會緩慢的讓人難以接受,不具實用性。
  6. 某些變種的相似度比對拼接法會採取位置校正法來輔助拼接,實際執行位置校正時程序卻繁複到難以實行,準確性與通用性也大打折扣。

圖一: 透視歪斜

圖二: 桶狀扭曲

圖三: 透視歪斜、桶狀扭曲同時存在

  • 鑑於上述應用的殷切需求與實作上的重重困難,光道視覺提出全新的影像拼接解決方案OvkSewer。透過具專利的簡易校正程序(光道視覺專利),OvkSewer能輕易地修正透視歪斜與扭曲效應,並根據校正所得的數學核心,快速準確地將各影像拼接起來。OvkSewer採用光道視覺特有的校正與影像拼接演算法,一次解決所有攝影機姿態與鏡頭效應所產生的歪斜與扭曲,並根據各影像間相互位置關係快速精準地產生拼接影像在擁有良好校正的前提下可達到以肉眼亦無法分辨影像接縫位置的高拼接品質。透過校正所得的數學核心,影像中每一個畫素的位置與顏色都能快速精準地計算出來,從而提供單一、精準、高品質、高解析度的拼接影像。
  • 如圖四、圖五所示:圖四為六張不同攝影機所拍攝的僅具歪斜效應的130萬畫素影像,圖五為拼接所得400萬畫素影像,由圖五可知各影像間重疊區域極大。因僅修正歪斜效應並未採用修正扭曲效應的數學模型,於圖五拼接影像的上下左右的角落依然可見少量的扭曲效應。以此例來說,拼接六張具歪斜效應130萬畫素影像(包含修正歪斜效應)所需計算時間只需0.043秒(43ms),運算平台為筆記型處理器Intel Core i7-3610QM 2.3GHz running Windows 7 (四顆有效核心)。

圖四: 原始六張獨立影像

圖五: 拼接完成影像

  • 如圖六所示:圖六為三張不同攝影機所拍攝的同時具有歪斜與扭曲效應的影像,三張影像中有兩張是130萬畫素一張為500萬畫素下方則為拼接所得400萬畫素影像由圖六可知各影像間重疊區域稍大,而拼接處看不出接縫存在。以此例來說,拼接三張同時具歪斜與扭曲效應的影像(包含修正歪斜與扭曲效應)所需計算時間只需0.025(25ms)運算平台為桌上型處理器Intel Core i5-2500T 2.3GHz running Windows 7 (四顆有效核心)

  

圖六: 張獨立影像(各影像皆有歪斜與扭曲)拼接成單獨影像(歪斜扭曲皆修正)

  • 光道視覺具專利的校正圖樣配合光道視覺免費提供之校正軟體Sewer Calibration Tool,完全免除了使用者自行撰寫校正程式的麻煩,透過具專利的校正圖樣所製作的簡易校正板,校正軟體Sewer Calibration Tool協助使用者以1-Click的方式完成多攝影機拼接校正程序。校正程序完成後使用者可以將校正所得資訊儲存成檔案以備後續視覺系統運作時直接載入使用不需再進行校正。校正軟體Sewer Calibration Tool以1-Click方式校正與拼接影像實機操作影片如下:

規格

想看看OvkSewer拼接影像效果? 按此處http://goo.gl/5lDiT

此拼接影像範例使用下列軟硬體工具:
1.      三組光道視覺ALTAIR-U130H灰階攝影機(1280x1024, 130萬畫素)拼接成約1800x1200解析度影像
2.      光道視覺OvkSewer軟體工具
3.      隨手可得的三組低價CCTV鏡頭
4.      一組老舊有輕微搖晃的翻拍架
5.      計算平台:Intel i5-2400 3.1GHz running Windows 7(四顆有效核心)
6.      拼接時間:0.018秒(18ms)
貴客戶可以至該連結下載完整解析度圖檔以1:1方式細看各影像接縫處(除了各攝影機明暗有些微差異外, 位置的偏差肉眼幾乎無法分辨出來)
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