一、验证LoG算子效果
这两张图都是基于70000us曝光的同一个针孔图像处理得到。
左图:先使用Laplace算子锐化,再使用Gaussian滤波平滑。光斑的整体灰度值较高,而且图像平滑。
右图:先使用Gaussian滤波平滑,再使用Laplace算子锐化(这种操作称为LoG)。虽然灰度值偏低,但是可以发现保留了更多的边缘细节。

这是对70000us曝光的整幅图像处理的结果。 左图:原图未经处理,直接进行阈值分割、形态学操作提取区域 右图:原图经过LoG算子处理后(代码如下),再进行阈值分割、形态学操作提取区域
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可以发现,左图中红框标记是检测到的噪点,右图没有出现这种情况。
并且,观察左图黄框中的这些孔,它们处在视场边缘,成像不接近圆形(这种现象是叫炫光吗?),使用LoG处理后可以较好抑制这种成像缺陷。
针对只有1个像素大小的区域使用LoG处理观察效果:
左图:构建一个255*255大小的8bit灰度图,并在中心设置一个灰度值为255的像素
右图:对左图LoG处理结果。范围扩大且灰度值降低,难以评价会如何影响检测效果。

二、构建数据集,注意完善每张图的标签
对在不同条件下拍摄的图片,裁剪出其中的针孔区域。
其他属性
示例:ImagingDistance_225-ExposureTime_7000-PowerdividedbyArea_757.5-Fnumber_1.4-Focal_8-CMOSPixelSize_2.4-CMOSQE_0.5
- 成像距离: Imaging Distance 225mm
- 光源强度: Light Source Intensity 7000us
- 功率/发光面积:Power divided by Area 30.3W/0.04m^2 = 757.5 W/m^2
- 光圈大小: F-number 1.4
- 镜头焦距: Lens Focal Length 8mm
- CMOS像元尺寸: CMOS Pixel Size 2.4um
- CMOS量子效率: CMOS Quantum Efficiency 0.5
量子效率一般是自变量为波长的一条曲线,取0.5是大概的平均值。这个指标选择的是否合理有待验证。
数据集正在构建中,还有些小问题,目前裁剪出来的图片和annotation.txt:

三、使用CNN模型尝试回归预测
模型的backbone考虑借鉴VGG16;关于每张图片的其他属性如何输入模型中,考虑引入Transformer。
四、 成像的视野边缘像差
框中的三个孔是同样的三个100um孔,仅仅是在视野中的位置有变化,可以看到这几个孔的成像存在明显的像差。
另外,线阵和面阵相机的成像像差可能存在不同的特点。考虑到这一点,构建数据集或许最好用线阵拍摄。

张芷铭的个人博客
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