Kalibrace vinětace širokoúhlého objektivu
Loading...
Date
Authors
Grafková, Eliška
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou vinětace u širokoúhlých objektivů, která způsobuje ztmavení okrajových částí obrazu a ztrátu obrazové informace. Cílem práce je navrhnout a implementovat alternativní metodu korekce vinětace, která eliminuje potřebu přímého snímání rozsáhlého flat-fieldu. Navržená metoda je založena na snímání malého homogenně svítícího objektu z různých poloh v zorném poli objektivu. Získaná data jsou analyzována pomocí Otsuho metody a následně aproximována pomocí metody nejmenších čtverců s QR rozkladem založeným na Householderových reflexích. Výsledkem je sestavení kalibračního modelu vinětace, reprezentovaného polynomem šestého stupně, který umožňuje efektivní korekci vinětace bez nutnosti použití velké rovnoměrně osvětlené plochy.Součástí práce bylo také určení optického středu, jehož poloha se mírně liší od teoretického středu snímku, což může naznačovat decentrování optické soustavy.
This bachelor's thesis focuses on the issue of vignetting in wide-angle lenses, which causes darkening at the edges of the image and results in a loss of visual information. The aim of the thesis is to design and implement an alternative vignetting correction method that eliminates the need for direct imaging of a large flat-field. The proposed method is based on capturing a small, homogeneously illuminated object from various positions within the lens's field of view. The acquired data are analyzed using Otsu's thresholding method and subsequently approximated using the least squares method with QR decomposition based on Householder reflections. The result is a vignetting calibration model represented by a sixth-degree polynomial, which enables effective correction without the need for a large, uniformly illuminated surface. The thesis also includes the estimation of the optical center, which slightly deviates from the theoretical image center, suggesting a possible misalignment in the optical system.
This bachelor's thesis focuses on the issue of vignetting in wide-angle lenses, which causes darkening at the edges of the image and results in a loss of visual information. The aim of the thesis is to design and implement an alternative vignetting correction method that eliminates the need for direct imaging of a large flat-field. The proposed method is based on capturing a small, homogeneously illuminated object from various positions within the lens's field of view. The acquired data are analyzed using Otsu's thresholding method and subsequently approximated using the least squares method with QR decomposition based on Householder reflections. The result is a vignetting calibration model represented by a sixth-degree polynomial, which enables effective correction without the need for a large, uniformly illuminated surface. The thesis also includes the estimation of the optical center, which slightly deviates from the theoretical image center, suggesting a possible misalignment in the optical system.
Description
Keywords
vinětace, širokoúhlý objektiv, korekce obrazu, Otsuho metoda, metoda nejmenších čtverců, QR rozklad, Householderovy reflexe, kalibrace, polynomiální aproximace, vignetting, wide-angle lens, image correction, Otsu method, least squares method, QR decomposition, Householder reflections, calibration, polynomial approximation
Citation
GRAFKOVÁ, E. Kalibrace vinětace širokoúhlého objektivu [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. RNDr. Miroslav Doupovec, CSc., dr. h. c. (předseda)
doc. Mgr. Petr Vašík, Ph.D. (místopředseda)
doc. RNDr. Jiří Klaška, Dr. (člen)
Ing. Mgr. Eva Mrázková, Ph.D. (člen)
RNDr. Radovan Potůček, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2025-06-12
Defence
Studentka odprezentovala výsledky své bakalářské práce na téma Kalibrace vinětace širokoúhlého objektivu. Byly přečteny posudky vedoucího práce a oponenta.
Studentka vysvětlila nevhodnost použití polynomů lichého stupně
Otázka k využití jiné než polynomiální báze byla zodpovězena zdůrazněním výhod polynomiální reprezentace a složitostí určení středu radiálních bázových funkcí.
Vylepšení vlastností kalibrace polynomem 4. stupně při zopakování měření autorka neočekává a dokládá dalšími experimenty.
Připomínka doc Vašíka k použití lokální aproximace a variabilitu predikce byla vysvětlena charakterem dat. Dále vysvětlila výhody Otsuho prahovací metody (jednoduchost a výpočetní náročnost).
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení