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Flat-Field Correction (pylon Viewer)#

这Flat-Field Correction pylon Viewer的功能允许您校准相机,从而最大限度地减少图像中的不均匀性。

这pylon Viewer 支持两种类型的平场校正(FFC):

两种类型都提供了一个向导,引导您完成相机校准过程。

根据平场校正类型的不同,需要执行不同的步骤。更多详情请参阅本主题的相应章节。

运作原理#

图像不均匀性是由暗电流、照明和镜头特性以及传感器像素不同的光敏性造成的。这是数字成像中常见的现象。平场校正通过校正原始像素值来最大限度地减少这些图像伪影。

平场校正的工作原理是拍摄一系列图像,对图像进行评估,并根据评估结果生成校正数据。该校正数据可以上传到相机,以减少图像采集过程中的不均匀性。

除了上传校正数据外,您还需要启用所需的平场校正模式。有关说明,请参阅Flat-Field Correction ”主题。

基于块的 Flat-Field Correction#

此功能是对配备 GigE 和 USB 3.0 接口的 ace 2 PRO相机以及配备 CoaXPress 接口的 ace 2相机上提供的基于块的Flat-Field Correction相机功能的补充。

计算并应用平场校正系数,以减少由照明和相机镜头引起的不均匀性的影响。为此,需要评估一系列在均匀照明下拍摄的图像,以生成校正值。

除了计算校正系数外,这种类型的平场校正还包括黑电平补偿。黑电平补偿可以降低传感器未曝光时像素输出变化的影响。此步骤是可选的。通常情况下,Basler 相机不需要这种校正。合理的做法是跳过此步骤,仅在图像过暗时才执行。

信息

为了生成高质量的校正数据,向导会自动更改一些相机参数。关闭向导后,相机将恢复原始设置。受影响的参数如下:

  • Width:将设置为最大值
  • Height:将设置为最大值
  • PixelFormat:将设置为 Mono8
  • ExposureAuto:将设置为 Off
  • BslFlatFieldCorrectionSelectora:将设置为 BlockBased
  • BslFlatFieldCorrectionModea:将设置为 Off
  • BslFlatFieldCorrectionSetIndexa
  • BinningHorizontal将被设置为 1
  • BinningVertical将被设置为 1
  • BslScalingFactor:将设置为 1.0
  • BslColorSpace:将设置为 Off
  • LUTEnable将被设置为 0
  • BslBrightness将被设置为 0.0
  • BslContrast将被设置为 0.0
  • ColorTransformationEnable将被设置为 0
  • BslColorAdjustmentEnable将被设置为 0
  • ExposureTimeSelector:将设置为 Common
  • TestPattern:将设置为 Off
  • ReverseX将被设置为 0
  • ReverseY将被设置为 0

  1. 如果在步骤 4中选中“应用更正数据”复选框,这些参数值将保持不变,不会重置为原始值。

准备工作#

在开始标定之前,您需要准备以下物品:

  • 一个能够完全遮住镜头的合适物体,例如镜头盖。
    此步骤为可选项,仅在需要进行 Black Level 补偿时才需要。
  • 带有均匀背景的目标。
    例如,您可以将相机对准一张白色硬纸板或将其放入灯箱中。

信息

  • 在您的实际应用环境中采集图像。
  • 如果您更改了成像系统的任何部分(包括相机、光源或镜头),则必须重复进行标定。

要打开向导:

  1. 打开相机。
  2. 右键单击相机并在快捷菜单中选择 Flat-Field Correction,或者在 Camera 菜单中选择 Flat-Field Correction。

向导的每个步骤都包含一个 Camera Image 窗格,用于显示相机的实时图像。

步骤 1:准备#

在此处,您可以指定校正数据是基于整个图像还是仅基于图像的某个特定区域。例如,您可能希望排除图像边缘,因为它们明显比图像的其他部分更暗或更亮。为此,您可以定义一个感兴趣区域 (ROI)。ROI 在相机图像中显示为一个矩形。

Block-Based Flat-Field Correction 引导程序的第 1 步

要使用 ROI:

  1. 选中 Use ROI 复选框。
  2. 指定 ROI 的宽度、高度和偏移量。
  3. 单击下一步。

第 2 步:Black Level 补偿(可选)#

Block-Based Flat-Field Correction 引导程序的第 2 步

要执行 Black Level 补偿:

  1. 完全遮住镜头。
  2. 点击 Calculate Compensation Values。
    系统将拍摄并评估一系列暗图像。由此产生的校正数据将在下一步中使用,以改进 FFC 系数。
  3. 单击下一步。

第 3 步:计算 FFC 系数#

Block-Based Flat-Field Correction 引导程序的第 3 步

要计算平场校正系数:

  1. 确保相机对准均匀照明的目标。
    有关详细信息,请参阅准备工作。
  2. 调整 Exposure Time,使平均灰度值接近 70% (RGB 200, 200, 200)。
    您可以在实时相机图像中看到更改的效果。
  3. 点击 Calculate FFC Coefficients。
    系统将拍摄并评估一系列图像。随后将生成并缓存校正数据。您可以在第 4 步中将其上传到相机。
    系统将显示结果、最大 FFC 系数和平均 FFC 系数。
  4. 如果图像太暗,请继续调整 Exposure Time 并重新计算系数,直到您满意为止。
  5. 单击下一步。

步骤 4:上传 FFC 数据#

通过此步骤,您可以将校正数据上传至相机,在实时相机图像中检查校正结果,并启用 flat-field correction 相机功能。

您还可以在之前保存的校正集之间切换,并在实时相机图像中检查效果。

基于块的平场校正向导步骤 4

要上传校正数据:

  1. 在 Flat-field correction set index 下拉框中,选择所需的校正集索引。
    如果您选择的校正集非空,其内容将被覆盖。
  2. 单击 Upload。
    校正数据将上传至相机并保存于校正集中。相机重启后,这些数据仍将保留在校正集中。
  3. 勾选 Apply correction data 复选框,以在 Camera Image 窗格中查看校正数据的效果。
    如果您保持勾选此复选框并切换校正集,实时相机图像将随之更改。
  4. 决定关闭向导后校正数据是否应保持处于活动状态。

    • 单击 Yes, apply… 以使用当前的校正集启用校正模式。
    • 单击 No, keep… 以恢复原始相机设置。
      上传的数据将保留在所选的校正集中。
  5. 单击 Finish 以关闭向导。

基于列的平场校正#

此功能是对 boost V 相机上提供的 Column-Based Flat-Field Correction 相机功能的补充。

为了校准相机,系统会拍摄并评估一系列暗场和明场图像,以生成用于减少所获取图像中暗电流非均匀性 (DSNU) 和光响应非均匀性 (PRNU) 的校正数据。

生成校正数据后,您必须将其上传到相机的闪存中。若要在图像采集期间使用校正数据,您必须启用所需的 Flat-Field Correction 模式。为此,请按照 Flat-Field Correction 主题中的说明进行操作。

准备工作#

在开始标定之前,您需要准备以下物品:

  • 能够完全遮住镜头的合适物体,例如镜头盖
  • 带有均匀背景的目标,例如一张白色纸板

信息

  • 在您的实际应用环境中采集暗场和明场图像。
  • 如果您更改了成像系统的任何部分(包括相机单元、照明或镜头),则必须重复校准。

要打开向导:

  1. 在 Devices 窗格中打开相机。
  2. 右键单击相机,然后在快捷菜单中选择 Flat-Field Correction。

步骤 1:暗电流非均匀性 (DSNU) 校正#

  1. 完全遮住镜头。
  2. 单击 Generate Correction Data。
    系统将拍摄并评估一系列暗图像。随后将生成并缓存相应的校正数据。
  3. 单击下一步。

信息

为了生成良好的校正数据, Width 和 Height 参数将设置为其最大值,并且 Pixel Format 将设置为 Mono 8。当您关闭向导时,将恢复原始设置。

步骤 2:光响应不均匀性 (PRNU) 校正#

  1. 确保相机对准均匀照明的目标。
    有关详细信息,请参阅准备工作。
  2. 在特征树中,调整 Exposure Time 以使灰度值水平接近 70%(RGB 200, 200, 200)。
  3. 采集图像。
  4. 将鼠标指向图像显示区域中的单个像素,以检查状态栏中的 RGB 值。
    或者,您也可以打开 直方图 来确定平均灰度值。

    从状态栏读取 RGB 值

  5. 如果您对灰度值水平不满意,请继续调整 Exposure Time、采集图像并检查灰度值水平,直到您满意为止。

  6. 单击 Generate Correction Data。
    系统将拍摄并评估一系列明场图像。随后将生成并缓存相应的校正数据。

步骤 3:上传校正数据#

  1. 单击 Upload 将 DSNU 和 PRNU 校正数据上传到相机。
  2. 成功上传校正数据后,单击 Finish 关闭向导。
    校正数据已上传到相机的闪存中。

后续步骤#

准备好执行 Flat-Field Correction 时,请按照 Flat-Field Correction 主题中的说明启用所需的校正模式。