লেন্স ভিগনেটিং কী? ভিগনেটিংয়ের ধরন এবং কারণসমূহ

এম্বেডেড ভিশন সিস্টেমগুলিতে, লেন্স ভিগনেটিং নামে পরিচিত একটি সাধারণ এবং প্রায়ই উপেক্ষিত অপটিক্যাল ঘটনা ছবির মানকে প্রভাবিত করে। এটি ছবির ধারের উজ্জ্বলতা ধীরে ধীরে হ্রাস করে, একটি স্বতন্ত্র "গাঢ় কোণার" প্রভাব তৈরি করে। যদিও এটি ভোক্তা ফটোগ্রাফিতে একটি সৌন্দর্যমূলক পছন্দ হতে পারে, মেশিন ভিশন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ সমস্যা।

ক্যামেরা মডিউলে বিশেষজ্ঞ কনসালটেন্ট হিসাবে, এই নিবন্ধটি ভিগনেটিংয়ের কারণ এবং ধরনগুলি এবং এম্বেডেড ভিশনে এর গুরুত্ব নিয়ে আলোচনা করবে। আমরা কীভাবে এই ঘটনাকে কার্যকরভাবে নিয়ন্ত্রণ এবং সংশোধন করতে পারি তা অনুসন্ধান করব যাতে ভিশন সিস্টেমগুলি সবচেয়ে নির্ভুল এবং নির্ভরযোগ্য ডেটা ধারণ করতে পারে, শিল্প স্বয়ংক্রিয়করণ থেকে শুরু করে মেডিকেল ইমেজিং এবং এমনকি নিরাপত্তা পর্যবেক্ষণের জন্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি শক্তিশালী ভিত্তি প্রদান করে।

লেন্স ভিগনেটিং কী? ভিগনেটগুলির সংজ্ঞার গভীর পর্যালোচনা

লেন্স ভিগনেটিং হল একটি অপটিক্যাল ঘটনা যেখানে কোনও চিত্রের কেন্দ্র প্রান্তগুলির তুলনায় উজ্জ্বলতর দেখায়। এই অসম উজ্জ্বলতা হ্রাস চিত্রের কোণ বা প্রান্তগুলিতে ক্রমাগত অন্ধকারাচ্ছন্ন প্রভাব তৈরি করে। এটি আন্ডারএক্সপোজারের কারণে হয় না, বরং লেন্স সিস্টেমের মধ্য দিয়ে আলো প্রবাহিত হওয়ার সময় অপটিক্যাল বা মেকানিক্যাল উপাদানগুলি দ্বারা আলো অবরুদ্ধ হওয়ার কারণে হয়।

ভিগনেটিংয়ের প্রকৃতি বোঝা সমস্ত এম্বেডেড ভিশন ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য মৌলিক জ্ঞান। এটি সরাসরি ছবির ডেটা নির্ভরযোগ্যতা এবং পরবর্তী প্রক্রিয়াকরণের নির্ভুলতাকে প্রভাবিত করে। ভিগনেটগুলির সংজ্ঞা অনুযায়ী, ভিগনেটিংকে ইমেজিংয়ের সময় চিত্রের কেন্দ্র থেকে প্রান্তের দিকে আলোর দুর্বলতা হিসাবে বোঝা যেতে পারে। এই দুর্বলতা সাধারণত মসৃণ এবং ক্রমাগত, অপটিক্সে সাধারণ এবং পূর্বানুমেয় পদার্থবিজ্ঞানের নিয়ম।

ভিগনেটিংয়ের তীব্রতা প্রায়শই "আলোর থামে" পরিমাপ করা হয়, প্রতিটি থাম উজ্জ্বলতার অর্ধেক হ্রাস নির্দেশ করে। মেশিন ভিশনের ক্ষেত্রে, কম তীব্রতার ভিগনেটিং এমনকি ছবির ডেটার প্রান্তে সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত (এসএনআর) হ্রাস করতে পারে, যার ফলে অ্যালগরিদমের কার্যকারিতা প্রভাবিত হয়।

ভিগনেটিংয়ের প্রকার এবং কারণগুলি কী কী?

ভিগনেটিংয়ের একক কারণ নেই; এটিকে প্রধানত চারটি প্রকারে ভাগ করা যায়:

মেকানিক্যাল ভিগনেটিং: এটি ক্যামেরা সিস্টেমে পদার্থবস্তুর অবরোধের কারণে হয়, যেমন অমিল লেন্স হুড, ফিল্টার আংটি বা লেন্স ব্যারেল। এই অবরোধগুলি চরম কোণে প্রবেশের সময় আলোকে সরাসরি বাধা দিতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, টেলিফটো লেন্সের জন্য ডিজাইন করা লেন্স হুড যদি ওয়াইড-অ্যাঙ্গেল লেন্সে ব্যবহার করা হয়, তাহলে তা উল্লেখযোগ্য যান্ত্রিক ভিগনেটিংয়ের কারণ হতে পারে।

অপটিক্যাল ভিগনেটিং: এটি লেন্সের অভ্যন্তরীণ উপাদানগুলির শারীরিক সীমাবদ্ধতার কারণে ঘটে। যখন আলো বৃহৎ কোণে একটি লেন্সের মধ্য দিয়ে যায়, তখন অ্যাপারচার, লেন্সের আকার এবং অবস্থান সেন্সরের প্রান্তে আলো পৌঁছানো থেকে কিছু আলো বাধা দেয়। অ্যাপারচার যত কমে যায় এই ধরনের ভিগনেটিং তত কমে যায় এবং সর্বাধিক অ্যাপারচারে এটি সবচেয়ে বেশি লক্ষণীয় হয়।

প্রাকৃতিক ভিগনেটিং: এটি একটি অপরিহার্য শারীরিক ঘটনা যা cos⁴θ আইন অনুসরণ করে। এমনকি একটি আদর্শ, অবাধিত লেন্স সিস্টেমেও, আলোর তীব্রতা হ্রাস পায় যখন আঘাতের কোণ (θ) বৃদ্ধি পায়। বিশেষ করে ওয়াইড-অ্যাঙ্গেল লেন্স এবং বৃহৎ সেন্সরের আকারে এটি লক্ষণীয় হয় এবং এটি এমন একটি অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য যা শারীরিক ডিজাইনের মাধ্যমে সম্পূর্ণরূপে দূর করা যায় না।

পিক্সেল ভিগনেটিং: প্রান্তের পিক্সেলগুলি কেন্দ্রের পিক্সেলগুলির তুলনায় আলোর কোণে পার্থক্যের কারণে এটি ঘটে। আলোর পরিমাণে সামান্য হ্রাসের কারণে কোণার পিক্সেলগুলিতে অন্ধকার হয়ে যাওয়ার এই প্রভাব পড়ে। অপটিক্যাল ভিগনেটিংয়ের বিপরীতে, পিক্সেল ভিগনেটিং সেন্সরের ডিজাইনের অন্তর্নিহিত বৈশিষ্ট্য এবং এটি অ্যাপারচার সেটিং সামঞ্জস্য করার দ্বারা প্রভাবিত হয় না। এর অর্থ হল যেখানে ভিগনেটিং সাধারণত শুধুমাত্র লেন্সগুলির সাথে সংযুক্ত থাকে, সেখানে সেন্সরের বৈশিষ্ট্যগুলির কারণেও এটি ঘটতে পারে।

আলোকচিত্র গ্রহণে ভিগনেটিং কী?

ছবি তোলার ক্ষেত্রে অনেক ফটোগ্রাফার ছবির কানা বা ভিগনেটিং কে শিল্পরূপে দেখেন। তারা এটি ব্যবহার করে বিষয়গুলি উজ্জ্বল করে তুলতে এবং পরিবেশ তৈরি করতে পারেন। তবে, এম্বেডেড ভিশন ক্ষেত্রে, অবস্থা বেশ আলাদা। যেসব মেশিন ভিশন সিস্টেমকে সঠিক পরিমাপ করতে হয়, সেখানে ভিগনেটিং একটি ত্রুটি যা তথ্যের সামঞ্জস্যতাকে গুরুতরভাবে প্রভাবিত করে। এটি প্রান্তের অংশে অপর্যাপ্ত উজ্জ্বলতার কারণে বস্তুগুলি ভুলভাবে চিহ্নিত হওয়ার কারণ হতে পারে, অথবা রঙ এবং উজ্জ্বলতার বিশ্লেষণের ফলাফল ভুল হতে পারে।

আলোকচিত্র গঠনের লক্ষ্য হল দৃশ্যমান সৌন্দর্য এবং ভাবানুভূতির প্রকাশ, যেখানে মেশিন ভিশন লক্ষ্য করে তথ্যের সামঞ্জস্য, পুনরাবৃত্তি এবং নির্ভুলতা। কোনো এআই অ্যালগরিদমের কাছে ছবির প্রান্ত এবং কেন্দ্রের মধ্যে উজ্জ্বলতার ক্ষুদ্র পার্থক্যগুলি বস্তুর রঙ বা টেক্সচারের পরিবর্তন হিসাবে ভুল বোঝা যেতে পারে, যার ফলে ভুল সিদ্ধান্ত হতে পারে। তাই, এম্বেডেড ভিশনে, ভিগনেটিং কোনো বিকল্প নয় বরং এটি এমন একটি সমস্যা যা সমাধান করা আবশ্যিক।

ইমেজিং এবং অপটিক্যাল অ্যাপ্লিকেশনে গুরুত্ব। ভিগনেটিং প্রভাবের সমস্যার ধারণা

এম্বেডেড ভিশন এবং অপটিক্যাল অ্যাপ্লিকেশনে, ভিগনেটিং এর নেতিবাচক প্রভাব উপেক্ষা করা যায় না। ভিগনেটিং ইমেজ ইউনিফর্মিটি ব্যাহত করে, চিত্রের বিভিন্ন অংশে উজ্জ্বলতা, কনট্রাস্ট এবং রংয়ের পার্থক্য তৈরি করে। এটি রং ক্যালিব্রেশন, ইমেজ স্টিচিং এবং অবজেক্ট ট্র্যাকিংয়ের মতো কাজে বড় চ্যালেঞ্জ তৈরি করে।

ভিগনেটিং এর সরাসরি প্রভাব হল চিত্রের প্রান্তে সিগন্যাল-টু-নয়েজ অনুপাত (এসএনআর) হ্রাস পাওয়া, যার ফলে এই অঞ্চলে খারাপ ইমেজ গুণমান এবং বিস্তারিত তথ্য হারিয়ে যায়। যেসব অ্যাপ্লিকেশনে প্রান্তের সঠিক ক্যাপচার, সূক্ষ্ম ত্রুটি শনাক্তকরণ বা রং পরিমাপের প্রয়োজন হয়, সেখানে ভিগনেটিং একটি বড় সমস্যা। উদাহরণ হিসাবে বলা যায়, শিল্প মান পরিদর্শনে, অপর্যাপ্ত আলোকসজ্জার কারণে চিত্রের প্রান্তে কোনও ক্ষুদ্র ত্রুটি অ্যালগরিদম দ্বারা শনাক্ত করা যেতে পারে না, যার ফলে পণ্য পরিদর্শন মিস হতে পারে।

3D পুনর্নির্মাণ অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, ভিগনেটিং ডেপথ পারসেপশন অ্যালগরিদমে পক্ষপাত সৃষ্টি করতে পারে, প্রান্তগুলিতে পুনর্নির্মিত 3D মডেলগুলিতে বিকৃতির দিকে। সুতরাং, কঠোর চিত্রের মানের প্রয়োজনীয়তা সহ যে কোনও এম্বেডেড ভিশন সিস্টেমে ভিগনেটিং কে ঠিক করা একটি অপরিহার্য পদক্ষেপ।

লেন্স ভিগনেটিং নিয়ন্ত্রণ এবং হ্রাস করার উপায়? ভিগনেট ক্যামেরা নির্বাচন এবং ক্যালিব্রেশন

লেন্স ভিগনেটিং নিয়ন্ত্রণ এবং হ্রাস করা হল একটি সিস্টেমযুক্ত প্রক্রিয়া যা হার্ডওয়্যার ডিজাইন এবং সফটওয়্যার ক্যালিব্রেশন উভয় প্রচেষ্টার সমন্বয়ে প্রয়োজন।

হার্ডওয়্যার সমাধান

• লেন্স নির্বাচন: উচ্চ-মানের, ভাল ডিজাইন করা লেন্স নির্বাচন করুন। প্রাইম লেন্সগুলি সাধারণত জুম লেন্সের তুলনায় ভালো ভিগনেটিং নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে। লেন্সের ইমেজ সার্কেল ব্যবহৃত ইমেজ সেন্সরের আকারের চেয়ে বড় হওয়া উচিত বা কমপক্ষে সমান হওয়া উচিত।
• অ্যাপারচার নিয়ন্ত্রণ: সঠিকভাবে এপারচার কমান (যা "স্টপিং ডাউন" নামেও পরিচিত)। অপটিক্যাল ভিগনেটিংয়ের ক্ষেত্রে, এপারচার কমানোর মাধ্যমে কার্যকরভাবে লেন্সের উপাদানগুলি দ্বারা আলো বাধাগ্রস্ত হওয়ার সম্ভাবনা কমে যায়, এর ফলে ভিগনেটিংয়ের মাত্রা কমে যায়। তবে, মনে রাখবেন যে অত্যধিক এপারচার কমানোর ফলে ডিফ্রাকশন প্রভাব দেখা দিতে পারে, যা আসলে চিত্রের স্পষ্টতা কমিয়ে দিতে পারে।
• সিস্টেম ম্যাচিং: নিশ্চিত করুন যে লেন্সটি ক্যামেরা মডিউল এবং ফিল্টারগুলির মতো অ্যাক্সেসরিগুলির সাথে সম্পূর্ণরূপে সামঞ্জস্যপূর্ণ যাতে মেকানিক্যাল ভিগনেটিং এড়ানো যায়।

সফটওয়্যার সমাধান

• ফ্ল্যাট-ফিল্ড করেকশন (এফএফসি): এটি সবচেয়ে সাধারণ এবং কার্যকর সফটওয়্যার সংশোধন পদ্ধতি। এর মূল ধারণা হল ভিগনেটিংয়ের জন্য একটি "সংশোধন মানচিত্র" তৈরি করা। প্রথমে, সমবিতরিত আলোর অধীনে একটি সাদা বা ধূসর রেফারেন্স ছবি তুলুন (ফ্ল্যাট-ফিল্ড ছবি)। পরবর্তীতে, কোনও আলোর অনুপস্থিতিতে একটি ডার্ক-ফিল্ড ছবি তুলুন (ডার্ক ফ্রেম ছবি)। এই দুটি রেফারেন্স ছবি ব্যবহার করে, অ্যালগরিদমটি প্রতিটি পিক্সেলের জন্য উজ্জ্বলতা হ্রাস কো-এফিশিয়েন্ট গণনা করতে পারে এবং পরবর্তী চিত্র প্রক্রিয়াকরণে সমস্ত ছবিতে বিপরীত ক্ষতিপূরণ প্রদান করতে পারে।
• লুক-আপ টেবিল (LUT): বাস্তব-সময়ের প্রয়োজনীয়তা সম্পন্ন কিছু সিস্টেমে, সংশোধন কো-এফিশিয়েন্টগুলি আগেভাগে গণনা করা যেতে পারে এবং LUT-এ সংরক্ষণ করা যেতে পারে, কিছু মেমরি ত্যাগ করে দ্রুত প্রক্রিয়াকরণের জন্য।

এম্বেডেড ভিশন সিস্টেমের জন্য একটি ভিগনেটিং ক্যামেরা নির্বাচন করার সময়, প্রকৌশলীদের লেন্সের ভিগনেটিং বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পূর্ণরূপে বিবেচনা করা উচিত এবং একটি সফটওয়্যার সংশোধন সমাধান আগেভাগে পরিকল্পনা করা উচিত।

এম্বেডেড ভিশন সিস্টেমগুলিতে ভিগনেটিং

নিমজ্জিত দৃষ্টি সিস্টেমগুলিতে, বিগনেটিং কখনই উপেক্ষা করার মতো বিষয় নয়। এটি সরাসরি সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা এবং সঠিকতাকে প্রভাবিত করে। শিল্প স্বয়ংক্রিয়তায় ত্রুটি সনাক্তকরণের জন্য বা নিরাপত্তা তদারকে মুখের স্বীকৃতির জন্য যে কোনও ব্যবহারের ক্ষেত্রেই, বিগনেটিং দ্বারা দূষিত ছবি মেশিন ভিশন অ্যালগরিদমের ব্যর্থতার কারণ হতে পারে।

তাই, লেন্সের বিগনেটিং বোঝা এবং কার্যকর সংশোধন পদ্ধতি প্রয়োগ করা একটি উচ্চ-কর্মক্ষম, অত্যন্ত নির্ভরযোগ্য নিমজ্জিত দৃষ্টি সিস্টেম তৈরির জন্য অপরিহার্য। একটি নিমজ্জিত দৃষ্টি সিস্টেম বিকাশের সময়, বিগনেটিং সংশোধনকে একটি প্রধান ফাংশন হিসাবে বিবেচনা করা উচিত। উচ্চ-মানের লেন্স নির্বাচন, পাশাপাশি একটি নির্ভুল ফ্ল্যাট-ফিল্ড সংশোধন অ্যালগরিদমের সংমিশ্রণ হল এই সমস্যার সমাধানের জন্য সঠিক সংমিশ্রণ।

একটি সফল এম্বেডেড ভিশন সমাধান এর অ্যালগরিদমের শক্তির উপর নির্ভর করে না, পাশাপাশি এর মূল হার্ডওয়্যার এবং চিত্রের ডেটার নির্ভরযোগ্যতার উপরও নির্ভর করে। চিত্রের ডেটার নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করার জন্য লেন্সের ভিগনেটিং নিয়ন্ত্রণ এবং সংশোধন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ এবং পণ্য ডিজাইন এবং বাস্তবায়নের সময় সমস্ত দৃষ্টি সিস্টেম প্রকৌশলীদের মুখোমুখি হতে হয় এমন একটি চ্যালেঞ্জ।

মাচভিশন ভিগনেটিং সংশোধনের সমাধান প্রদান করে

আপনার এম্বেডেড ভিশন প্রকল্পগুলিতে কি চিত্রের প্রান্তের আশেপাশে অসম উজ্জ্বলতার সমস্যার সম্মুখীন হচ্ছেন? আজই আমাদের বিশেষজ্ঞ দলের সাথে যোগাযোগ করুন এবং আমরা আপনাকে পেশাদার লেন্স নির্বাচন এবং ভিগনেটিং সংশোধনের সমাধান প্রদান করব যাতে আপনার সিস্টেম সবচেয়ে নিখুঁত ডেটা ধারণ করতে পারে!