Thực hiện thay đổi tốc độ cửa trập của máy ảnh:
- Máy ảnh: + Tốc độ cửa trập (µs): 1/1000~1 + Khẩu độ: f1/8 + ISO: 400 + Khuếch đại số: 0 - LightCrafter 4500:
+ Thời gian phơi sáng vân chiếu (µs): 10000
+ Thời gian chu kỳ giữa các vân chiếu (µs): 10000
+ Cường độ dòng điện thông qua PWM 3 LED R, G, B: 55,55,55
Bảng 4-5 Thiết lập các giá trị Shutter speed khác nhau cho camera
STT
Giá trị thiết lập(µs)
Hình 4-42 Ảnh tái tạo HDR và dữ liệu 3D và hàm phản hồi của máy ảnh khi thay đổi các giá trị tốc độ cửa trập của máy ảnh.
Nhận xét: Theo kết quả dữ liệu hình 4-39, tham số cường độ dòng điện cho nguồn sáng LED giúp cho thiết bị thu được ảnh dữ liệu trong vùng có mức xám 204~255 (vùng tiến tới bão hòa của ảnh) là vùng có góc phản xạ của tia tới từ máy chiếu bằng với góc tới đến máy ảnh. Thay đổi giá trị tốc độ phơi sáng của máy ảnh thu được vùng giá trị mức xám từ 0~51 (hình 4-41). Thay đổi giá trị phơi sáng của máy chiếu thu được vùng mức xám từ 51~102 (hình 4-40) và thay đổi giá trị khếch đại của máy ảnh thu được từ vùng có giá trị mức xám khoảng từ 102~204.
Hình 4-43 Sơ đồ xử lý tạo ảnh HDR cho quét 3D chi tiết
Như vậy để tổng hợp ảnh HDR của một chi tiết ta có sơ đồ theo hình 4-43 với các bước thực hiện sau đây:
- Bước 1: Thiết lập máy ảnh máy chiếu với giá trị khởi tạo, chụp ảnh và phân đoạn ảnh theo 4 vùng mức xám: 0~51, 51~102, 102~204, 204~255.
- Bước 2: Thay đổi giá trị cường độ dòng điện cho nguồn LED máy chiếu và chụp
ảnh tương ứng.
- Bước 3: Tính hàm phản hồi và tạo ảnh HDR1
- Bước 4: Thay đổi giá trị phơi sáng cho máy chiếu khi chiếu vân và chụp ảnh tương
ứng.
- Bước 5: Tính hàm phản hồi và tạo ảnh HDR 2
- Bước 6: Thay đổi giá trị khuếch đại số cho máy ảnh và chụp ảnh tương ứng.
- Bước 7: Tính hàm phản hồi và tạo ảnh HDR 3
- Bước 8: Thay đổi giá trị cửa trập của máy ảnh và chụp ảnh tương ứng.
- Bước 9: Tính hàm phản hồi và tạo ảnh HDR 4
- Bước 10: Tổng hợp ảnh HDR theo phân đoạn từ 4 vùng với ảnh HDR1, HDR2,
HDR3, HDR4
- Bước 11: Tính toán từ tập ảnh HDR ra đám mây điểm 3D của chi tiết đo
Thực hiện quét chi tiết với chi tiết hình trụ và so sánh với một số phương pháp tạo ảnh HDR theo sơ đồ hình 4-43.
a) b)
Hình 4-44 a) Ảnh tổng hợp HDR theo phương pháp đề xuất, b) Ảnh HDR theo phương pháp hợp nhất đa phơi sáng
a) b) c)
Hình 4-45 Dữ liệu 3D thu được a) Với một giá trị phơi sáng b) phương pháp hợp nhất đa phơi sáng c) Phương pháp đề xuất
Bảng 4-6 Bảng so sánh số ảnh lấy mẫu và thời gian thực hiện giữa các phương pháp HDR
STT
1 2 3
Nhận xét: Phương pháp NCS đề xuất trong phần 3.1.2 theo kết quả hình 4-45 cho số điểm 3D (181.546 điểm) nhiều hơn so với phương pháp sử dụng duy nhất 1 giá trị phơi sáng (44.211 điểm) và hợp nhất đa phơi sáng (69.753 điểm). Tuy nhiên theo bảng 4-6, thời gian lấy mẫu của phương pháp hợp nhất đa phơi sáng là 9,9 s với 231 ảnh, với 1 giá trị phơi sáng là 1,2 với 28 ảnh và 51,7 với 1205 ảnh của phương pháp đề xuất. Do số lượng ảnh lấy mẫu lớn nên thời gian xử lý phương pháp đề xuất lâu hơn lên đến 106,3 so với 20,4 của phương pháp hợp nhất đa phơi sáng. Do đó để giảm số ảnh lấy mẫu của phương pháp đề xuất cần tối ưu hóa số giá trị thay đổi của các tham số đầu vào mà vẫn giữ được số điểm ảnh lấy được.
Với các chi tiết có độ bóng cao phải sử dụng thay đổi cả 4 tham số để cho chất lượng ảnh 3D tốt nhất (nhiều điểm ảnh thu được), với các chi tiết có bề mặt tối thì chỉ cần sử dụng phương pháp HDR khi thay đổi một trong hai tham số: Phơi sáng của máy ảnh hoặc giá trị khuếch đại số của máy ảnh.