How to Get Good 3D Data on a Pixel of Interest

Introduction

이미징하는 물체는 픽셀마다 밝기 수준이 크게 다를 수 있으며 Zivid 카메라가 거리를 계산하려면 두 가지 조건이 충족되어야 합니다.

  1. 픽셀의 밝기는 센서의 측정 가능한 범위 내에 있어야 합니다. 즉, 0보다 크고 255보다 작아야 합니다. 범위 밖의 모든 값에는 가장 낮거나 높은 값이 할당됩니다. 따라서 밝기가 0 또는 255이면 실제 픽셀 강도를 구분할 수 없게 됩니다. 예를 들어 밝기가 255이면 실제 값은 255, 275 또는 10000인지 알 수 없습니다.

  2. 해당 픽셀에 투영된 패턴의 신호 대 잡음비는 카메라가 신호를 디코딩할 수 있을 만큼 충분히 커야 합니다. 또한 해당 신호의 피크 대 피크 강도가 카메라의 동적 범위 내에서 캡처될 수 있도록 충분히 작아야 합니다. 이것은 카메라가 투사된 빛이 켜져 있을 때와 꺼져 있을 때 차이를 구별할 수 있어야 한다는 것을 의미합니다.

Evaluating the exposure of a pixel by color

색상 값이 32에서 255 사이가 되도록 픽셀을 노출하여 필요한 조건을 충족해야 합니다. 이미지 내의 모든 관심 픽셀에 대한 조건을 충족하려면 HDR 기능을 사용해야 할 수 있습니다. HDR 기능을 사용하면 한 번에 이미지의 특정 밝기 영역에 대한 노출 조건을 최적화할 수 있습니다.

참고

양호한 SNR을 위해 각 색상에 대해 RGB 값을 32에서 255 사이로 유지하십시오.

특정 픽셀 또는 제한된 영역에 대해 3D 데이터를 최적화할 때 아래와 같이 Zivid Studio에서 2D 보기를 사용할 수 있습니다. 관심 영역(적십자로 표시) 위에 마우스 커서를 올리면 왼쪽 하단 모서리에 픽셀 XYZ 좌표, RGB 및 SNR이 표시됩니다.

조심

Color Mode 는 Automatic 으로, 수집 설정이 다른 다중 수집 HDR 캡처의 경우 ToneMapping 과 동일합니다. Tone Mapping 은 픽셀 값을 수정합니다. Gamma 및 Color Balance 설정도 픽셀 값을 수정합니다.

따라서 RGB 값을 사용하여 3D 품질을 평가하려면 Color Mode 를 UseFirstAcquisition 또는 Automatic 으로 설정한 상태에서 한 번에 하나의 수집을 평가해야 합니다. 또한 Gamma 와 Color Balance Gains 을 1.0으로 설정해야 합니다.

관심 픽셀

이 특정 픽셀의 RGB 값은 히스토그램 보기에서 유사한 RGB 값을 가진 다른 픽셀과 함께 비닝됩니다. 위 이미지에서 볼 수 있듯이 픽셀(783, 526)은 다음과 같습니다.

  • 224의 빨간색 값

  • 238의 녹색 값

  • 215의 파란색 값

  • 103.8의 SNR

이러한 RGB 값은 이 픽셀이 히스토그램의 오른쪽 상단 절반(값 32와 255 사이)에 있으므로 양호한 픽셀로 간주됨을 나타냅니다. 또한 강조 표시된 대로 이미지의 95.1%가 32와 255 사이에 있다는 것을 알 수 있습니다. 이는 거의 전체 이미지가 좋은 3D 품질을 위해 잘 노출되었음을 의미합니다.

Evaluating the exposure of a pixel by SNR

The second way to evaluate the pixels is by SNR value. The Noise Removal Filter utilizes this method to filter out the points. While the RGB color values represent a measure of the average brightness of a 3D capture, the SNR tells us something about the quality and confidence of the 3D data. There is a strong relationship between RGB color values and the SNR values. SNR should be above 7 to yield good precision. However, an SNR lower than 7 can be common for dark and specular objects and in the presence of strong ambient light. A low SNR value means the pixel will be noisier from measurement to measurement and between pixel-to-pixel.

참고

우수한 3D 정밀도를 위해서는 SNR이 7보다 높아야 합니다.

Further reading

다음 심화 주제로 계속 진행합니다. Dealing with Highlights and Shiny Objects.