什么是主动镜头对准技术

发表时间:2022-07-12 11:54

  许多制造商一厢情愿地认为,限定各个部件公差就可保证充裕的画质。理想情况下,制造商会在组装完成后对相机进行广泛测试。如果测试通过,相机就发往终端客户;如因画质差强人意而未通过测试,将手工拆解相机以修复错误。最不堪的结果是,刚生产出来的相机就被迫报废处理。这些措施会推高生产成本——尤其是在元件出现问题时。此外,缩小制造商元件公差范围也会进一步拔高生产成本。最后,制造过程通常理论运行良好,实际所有部件都存在肉眼不可见的公差。例如,根据规范,部分传感器允许存在1度倾斜。

  S接口镜头可用于许多视觉应用。对于计划大规模生产的终端产品,低成本的S接口镜头尤其具有吸引力。如果您正考虑将S接口镜头用于医疗视觉应用(例如,用于即时医疗解决方案),就需要考虑到,比C接口镜头更低的成本,往往意味着更低的精密度。

  未对准的影响:图像失真

  许多视觉应用非常依赖一致的画质。如果镜头与相机/传感器未正确对准,应用后期处理结果就会失真。如果产品为手持式或桌面版本,后果更为严峻。移动和冲击会改变S接口镜头与相机的贴合度,导致使用过程中发生永久性失真。这在实时流媒体应用中可能尚可接受,但在分析和测量任务中却是不可原谅的错误。

  在X、Y和Z轴所有三个方向上,都可能出现镜头未对准。X和Y轴方向偏移会使图像和焦点远离感兴趣区域(ROI)。绕Z轴倾斜会移动ROI,但焦点仍停留在中心。绕X或Y轴倾斜会造成图像出现矩形失真,相应边缘更加模糊。当然,实际应用中可能出现三种形式的叠加效果。

  精确镜头对准对医疗类成像设备至关重要

  1.牙科扫描仪

  牙科扫描仪用于基于患者口腔内部模具制作三维模型。扫描过程借助2-4台相机进行,拍摄牙齿和牙龈上的投影线图案图像。最终生成一个支持CAD重建的点云数据集。在扫描过程中,会拍摄多张图像。主动镜头对准技术提高了合并不同图像数据时的成功率。此外,它还可确保同一系列不同扫描仪间的输出画质一致。

  2.眼科

  眼科医生使用3D镜头测量功能,根据患者个人面部轮廓进行配镜。首先在患者脸部正前方架设两台相机,分别覆盖左右眼的光路。这两个图像/视频流拼接在一起,获得所有重要测量结果,从而针对患者进行个性化调整镜框和镜片。在这一应用中,主动镜头对准功能有助于精确拼接图像,并节省测量系统生产过程的质检工作。

  3.PCR检测设备

  自新冠疫情大流行以来,聚合酶链式反应(PCR)在全球广为人知。与在其他病毒检测中一样,PCR同样是检测SARS-CoV-2的黄金标准。流程通常如下:将制备好的样品装入孔板,用相机或传感器检测每一份样品的荧光活动(见下方“倒置”图像)。实验室大型检测设备和分散检测站的小型台式系统遵循的原理并无二异。

  在这一应用场景下,小型S接口让整体设计更加紧凑,降低了产品成本,而主动镜头对准技术则保证了生产产品的画质精密度和稳定性——即便同一系列产品产量高达1000台以上。

  另一个重要的优势是,对准后的镜头用胶水粘结,确保相机传感器在这一步骤之后得到妥善保护,不会受到任何污染。

  Allied Vision主动镜头对准技术

  上述实例证明,主动镜头对技术准的确可以带来诸多增值效应。正因为如此,Allied Vision决定为Alvium相机系列提供主动镜头对准附加服务。

  对准工作通过一个完全自动化流程完成。S接口镜头定位到Alvium相机的预制螺纹中。镜头通过有源传感器和五个激光束,对准有源传感器阵列中心。您可根据自身要求,基于镜头/传感器上的5个MTF(模块化传输功能)点确定对准标准。镜头移动到理想位置后,即胶粘在此处。

  这一流程兼具准确度和清洁度,是人工流程所难以企及的。在产线末端,会生成一个测试图像,证明实现了对准公差。每台Alvium相机的测量数据都记录在数据库中,供客户查阅。


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