Predavanje 3 - Kamere, svetlobni viri in osvetlitve

Kaj so osnovni gradniki kamere v sistemu robotskega vida

Kamera je sestavljena iz tipala, krmilne elektronike, AD pretvornika, sistema za prenos podatkov in proženja, na delovanje pa vplivajo tudi zunanji dejavniki kot so temperatura, vibracije in vlaga

Katere so glavne lastnosti kamer v robotskem vidu

Kamere se razlikujejo po tem ali so sivinske ali barvne, linijske ali ploskovne, po velikosti in ločljivosti tipala, kvantni učinkovitosti, šumu, hitrosti zajema, povezljivosti in načinu proženja

Kaj je slikovno tipalo in kako deluje

Slikovno tipalo je sestavljeno iz fotodetektorjev, ki pretvarjajo vpadle fotone v električni naboj, ta pa se med ekspozicijo akumulira in nato prebere ter pretvori v digitalno vrednost

Kaj pomeni kvantna učinkovitost tipala

Kvantna učinkovitost pove, kolikšen delež vpadlih fotonov se pretvori v elektrone in je odvisna od valovne dolžine svetlobe

Katere so glavne razlike med CCD in CMOS tipali

CCD tipala prenašajo naboj zaporedno do izhodnega ojačevalnika in so bolj občutljiva na razlivanje, CMOS tipala pa omogočajo neposreden dostop do posameznih pikslov, hitrejše zajeme in manjši blooming

Kaj je fill factor tipala

Fill factor je razmerje med aktivno svetlobno občutljivo površino in celotno površino piksla ter vpliva na količino zajete svetlobe

Kaj je rolling shutter in kaj global shutter

Rolling shutter zajema sliko vrstico po vrstico v različnih časih, global shutter pa zajame vse piksle hkrati, kar je pomembno pri hitro gibajočih se objektih

Katere vrste šuma se pojavljajo pri zajemu slike

Pri zajemu slike se pojavljajo fotonski šum, šum temnega toka, šum branja in AD pretvorbe ter fiksni vzorčni šum

Kaj je fotonski šum in kako je porazdeljen

Fotonski šum nastane zaradi statistične narave prihoda fotonov in sledi Poissonovi porazdelitvi, njegova velikost pa je sorazmerna s kvadratnim korenom števila fotonov

Kaj so mrtvi piksli in kako jih odpravljamo

Mrtvi piksli so slikovni elementi, ki ne delujejo pravilno zaradi proizvodnih napak ali staranja, običajno pa se odpravljajo z interpolacijo

Kaj je svetlostna kalibracija tipala

Svetlostna kalibracija je postopek, s katerim odpravimo neenakomeren odziv tipala in osvetlitve ter fiksni vzorčni šum

Kaj pomeni proženje kamere in zakaj je pomembno

Proženje določa trenutek zajema slike, lahko je notranje ali zunanje, omogoča pa sinhronizacijo kamere z osvetlitvijo in drugimi napravami

Katere so pomembne lastnosti svetlobnih virov

Pomembne lastnosti svetlobnih virov so spekter, sevalni diagram, svetlobni tok, učinkovitost, stabilnost, življenjska doba, barvna temperatura in CRI indeks

Kaj pomenita barvna temperatura in CRI

Barvna temperatura opisuje barvni odtenek svetlobe glede na črno telo, CRI pa pove, kako dobro svetlobni vir reproducira barve v primerjavi z idealnim virom

Kako svetloba interagira z merjencem

Svetloba se lahko zrcalno ali difuzno odbija, se absorbira, sipa ali polarizira, kar močno vpliva na videz objekta in izbiro osvetlitve