Shape from Shading: бачити геометрію поверхні, а не колір

Новинка від QuaVis: Shape from Shading перетворює камеру та кілька перемиканих джерел світла на датчик рельєфу.
Яскравість змішує дві речі: наскільки світла поверхня і куди вона повернута. Shape from Shading розділяє їх. Тиснення, вибиті позначки, вм’ятини, подряпини та згини постають як рельєф; друк, колір і плями зникають.
Яскравість змішує дві речі
Деталь по черзі освітлюється з кількох боків, по одному кадру на кожне світло, а камера обчислює нахил поверхні в кожному пікселі. Без 3D-сенсора, без лазерної лінії, без другої камери.
Брайль, тиснення, вибиті позначки, пошкодження
Шрифт Брайля на фармацевтичній коробці. На кадрі камери домінує друк, і точки важко знайти. На рельєфному зображенні кожна точка — чітка позначка на рівному фоні, готова до підрахунку та звірки з макетом. Видно й згин картону.


Тиснення. Рельєф монети без мідного блиску та без клітинок паперу під нею.
Вибиті позначки. Позначки класу міцності та виробника на оцинкованій, дзеркальній гайці стають читабельним текстом.
Пошкодження. Вирваний край гнізда шестипелюсткового шліца, загублений серед подряпин і бруду вживаної деталі.


Згин на друкованій етикетці, з обох боків
Друк зникає, а злам паперу лишається. З іншого боку той самий згин видно як гребінь замість борозни, а краї етикетки проступають тонкими лініями на рівному аркуші.



Як це працює
- Перемикане освітлення. Від трьох до восьми джерел світла, сегментоване кільцеве освітлення або лінійні освітлювачі, кожне на цифровому виході камери. Деталь нерухома під час серії.
- Один кадр на кожне світло. Світло ввімкнути, стабілізувати, кадр, світло вимкнути, наступне світло. Додатковий темновий кадр прибирає світло приміщення.
- Обчислити кожен піксель. На матовій поверхні рівень сірого — це світлість, помножена на косинус кута між нормаллю та світлом. Три або більше джерел дають обидві величини для кожного пікселя; піксель у тіні чи відблиску під одним світлом обчислюється з інших.
- Контролювати як завжди. Результат — набір звичайних зображень: кривина, альбедо, нахил. Кожен інструмент контролю читає рельєф так само, як сірий: виміряти вм’ятину, прочитати вибитий текст за допомогою OCR, оцінити поверхню ШІ-інструментами.
Одна камера, від трьох до восьми джерел світла, одна серія. Світло розташоване низько над деталлю, камера — прямо над нею. Нижче світло дає більше контрасту, більше джерел заповнюють тіні.
Рельєф для кожного інструмента контролю
Усі приклади та схему встановлення наведено на сторінці продукту: Shape from Shading.
Завантажити флаєр (PDF англійською, 2 МБ)
Зв’яжіться з нами й подивіться, що рельєф покаже на ваших деталях.