Бачити геометрію поверхні, а не колір.
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.
Shape from Shading
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.
Як бачить камера і як рельєф
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.
Подивіться, що рельєф покаже на ваших деталях.
Поширені запитання
Що таке Shape from Shading?
Shape from Shading по черзі освітлює деталь з кількох боків, робить один кадр на кожне світло й обчислює нахил поверхні в кожному пікселі. Тиснення, вибиті позначки, вм’ятини, подряпини та згини постають як рельєф, а друк, колір і плями зникають.
Яке обладнання потрібне для Shape from Shading?
Одна камера та від трьох до восьми перемиканих джерел світла, наприклад сегментоване кільцеве освітлення або лінійні освітлювачі, кожне на цифровому виході камери. 3D-сенсор, лазерна лінія чи друга камера не потрібні. Деталь нерухома під час серії.
Як контролюється рельєф?
Результат — набір звичайних зображень: кривина, альбедо й нахил. Кожен інструмент контролю читає рельєф так само, як сірий, тож можна виміряти вм’ятину, прочитати вибитий текст за допомогою OCR та оцінити поверхню ШІ-інструментами.