Görüntü işleme uygulamalarında genellikle kamera ve ışık sabit bir açıda durmaktadır. Oysa, sabit bir açıdan bakıldığında her zaman istediğimiz sonucu elde edemeyebiliriz. Örneğin bir cep telefonu ekranında çizik olup olmadığını anlamak için, telefon yüzeyini elimizde farklı açılar ile çevirir, farklı ışık yansımaları altında bakar ve ona göre karar veririz. Belirli bir açıdan bakıldığında yüzey temiz görünürken, farklı bir açıda çizikler belirgin hale gelebilir. Çiziklerin belirginleşmesi, tam çizik üzerine düşen ışınların gözümüze değil de başka yerlere yanıması sonucu, çiziğin koyu görülmesinden dolayıdır. Photometric Stereo, işte bu ve benzeri amaçlar için geliştirilmiş, hayli ileri bir görüntü işleme tekniğidir. Kamera sabit tutularak, ışık farklı açılardan verilir ve alınan tüm görüntülere bakılarak karar verilir. Genellikle yüzey kontrollerinde (surface inspecton) yaygın olarak kullanılır.

Çalışma Prensibi :

İnceleyeceğimiz nesneye, farklı açılardan ışık vererek, her bir ışık açısı altında görüntü alıp, alınan tüm görüntüleri değerlendirip tek bir görüntü elde etmek esasına dayanır.

Aşağıdaki resim, şampuan kutusu etiketindeki bozukluğun photometric stereo yöntemi ile bulunmasını göstermektedir.

Mavis olarak geliştirdiğimiz yapay görme uygulamaları, daha çok otomotiv ve otomotiv yan sanayi çözümleridir. Metal pul üzerinde yüzey kontrolü yapılarak, çizik, ezik, leke gibi hataların yakalanıp ayıklanması projesinde, photometric stereo kullandık.

İlk olarak o çiziği belirgin hale getirebilecek(içinin parlatılması veya gölge düşürülmesi) bir açıdan ışık vermemiz gerekiyor. Fakat bu verilen ışık, farklı yerlerdeki veya farklı yönlerdeki çizikleri belirgin hale getiremeyebilir.

45 er derece açıyla yerleştirilmiş, 4 ışık kaynağı ile 4 farklı görüntü alarak, bu görüntüleri photometric stereo işlemine tabi tutarak yüzeydeki bozuklukları yakaladık. (Photometric stereo için, kamera kalibrasyon işlemi gereklidir. Bunun için kamera kalibrasyonu makalemizi okuyabilirsiniz)

Bu görüntüler photometric stereo yöntemi ile birleştirilirse aşağıdaki görüntü elde edilir. Bu görüntünün işlenmesi ile hata net olarak yakalanır.

HALCON kodu :

read_image (Images, 'duz/1/'+[1:4])
for I := 1 to 4 by 1
    Message := 'Acquire image ' + I + ' of 4'
    select_obj (Images, ObjectSelected, I)
    dev_display (ObjectSelected)
    disp_message (WindowHandle, Message, 'window', 12, 12, 'black', 'true')
    wait_seconds (0.5)
endfor
* Apply photometric stereo to determine the albedo
* and the surface gradient.
Slants := [39.4,40.5,39.5,38.4]
Tilts := [-6.0,83.7,172.9,-98.2]
ResultType := ['gradient','albedo']
photometric_stereo (Images, HeightField, Gradient, Albedo, Slants, Tilts, ResultType, 'poisson', [], [])
* Display the albedo image
dev_display (Albedo)