Flat-Field-Korrektur kalibrieren, ohne ungültige Daten zu kaschieren

Was der Test klärt

Stabile Abschattung erst nach Optimierung von Licht und Optik korrigieren. Eine Karte rettet keine gesättigten Pixel oder wechselnden Schatten.

Dies ist ein herstellerneutraler Inbetriebnahmetest. Prüfen Sie vor Änderungen das Handbuch des konkreten Kamera-, Objektiv-, Sensor- oder Steuerungsmodells. Die Zahlen sind hypothetische Rechenwerte, keine Messungen von Deyi Vision und keine Produktspezifikation.

Prüfen Sie zunächst, ob das unerwünschte Muster relativ zum Sensor feststeht. Bewegen oder drehen Sie die Referenz bei unverändertem Bildaufbau und vergleichen Sie die Musterposition. Eine mitwandernde Stelle gehört zur Referenz; wechselnde Schatten benötigen Licht- oder Geometrieprüfung. Eine Korrekturkarte gilt für reproduzierbare Antwort, nicht dafür, jede Oberfläche gleichmäßig erscheinen zu lassen.

Betriebliche Voraussetzungen

Lineare Rohdaten und ein ungesättigtes homogenes Ziel nutzen. Kamerainterne Methoden unterscheiden sich; Modellunterstützung prüfen.

Entscheiden und dokumentieren Sie, ob die Korrektur in Software, Kamera oder Framegrabber erfolgt. Das Rechenblatt ist ein Softwarebeispiel, keine Koeffizientendatei für ein Gerät. Nutzen Sie bei Hardwarekalibrierung das unterstützte Modellverfahren. Aktivieren Sie nicht unbemerkt überlappende Korrekturen: Erneute Subtraktion eines bereits entfernten Offsets verändert die geprüften Daten.

Prüfstand und Aufzeichnungen

Dunkelbedingung, diffuse Referenz, Rohbildspeicherung und Kartenversionierung vorbereiten. Aufwärmen; Belichtung, Verstärkung, Blende, ROI und Licht fixieren.

Identifizieren Sie die Referenzfläche und prüfen Sie Struktur, Kratzer und Schmutz vor der Kalibrierung. Halten Sie Objektivabschattung und Lichtanordnung wie bei der Prüfung. Erfassen Sie Temperaturzustand und Aufnahmeverarbeitung. Automatische Anzeigenormalisierung kann Gradienten verbergen. Prüfen Sie daher Rohprofile und gesättigte Pixel, bevor Sie die Referenz als geeignet bewerten.

Test durchführen

1. 32 Dunkelbilder und 32 gleichmäßig helle Bilder bei Produktionswerten mitteln.
2. Referenz auf Schmutz, Verlauf und Sättigung prüfen.
3. Offset-/Gain-Korrektur nur bei gültigem Nenner anwenden; Maske und Rohdaten behalten.
4. Unabhängiges Flachziel und reale Fehler prüfen; nach Optik-/Lichtwechsel neu kalibrieren.

Prüfen Sie einzelne Dunkel- und Hellbilder vor der Mittelung. Bewegung, intermittierendes Licht oder instabiler Hintergrund lassen sich nicht durch Zusammenfassen der Aufnahmen beheben. Trennen Sie verworfene Bilder mit Begründung vom gültigen Satz. Stellen Sie sicher, dass die Dunkelaufnahme Licht ausschließt und die helle Referenz im gesamten Feld innerhalb des gültigen Sensorbereichs bleibt.

Hypothetisches Arbeitsblatt

Hypothetisch gelten Dunkelwert 10 DN, Flachwert 130 DN, Rohwert 100 DN und Referenzniveau 160 DN: Ergebnis 120 DN. Nahezu null große Nenner als ungültig markieren.

corrected = (raw - dark) * reference_level / (flat - dark)
Example: (100 - 10) * 160 / (130 - 10) = 120
Do not divide where flat - dark is near zero; flag invalid pixels.

Der Nenner muss eine nutzbare Antwort oberhalb des Dunkelwerts darstellen. Kennzeichnen Sie unzureichende Antwort als ungültig statt einen großen Ausgleichsfaktor zu erfinden. Führen Sie die Maske durch die Folgeprüfung, damit ein maskierter Bereich nicht unbemerkt zum Gutteil führt. Vergleichen Sie rohe und korrigierte Werte ohne Anzeigeskalierung und bestätigen Sie die Stufe der Offsetsubtraktion.

Prüfablauf

Lesen Sie das Ablaufdiagramm als versionierten Datenweg. Verknüpfen Sie Dunkelreferenz, Hellreferenz, Karte und Maske mit derselben Konfiguration. Bewahren Sie unkorrigierte Aufnahmen neben dem Ergebnis auf, damit die Korrektur reproduziert oder entfernt werden kann. Ein umbenanntes Bild ist keine ausreichende Versionskontrolle, wenn zugehörige Optik, Belichtung oder Lichtquelle unbekannt bleiben.

Nachweise interpretieren

Bewerten Sie die Karte mit einer separaten Referenzaufnahme statt mit den Erstellungsbildern. Prüfen Sie Restmuster in Mitte und Ecken sowie Rauschen bei starker Verstärkungskorrektur. Lassen Sie repräsentative Gut- und Fehlerteile roh und korrigiert auswerten. Ein gleichmäßigerer Hintergrund hilft nur, wenn der notwendige Fehler unterscheidbar bleibt und die Prüfentscheidung zuverlässig ist.

Fehlersuche

• Referenztextur im Ergebnis bedeutet ungeeignete Homogenität.
• Starkes Eckrauschen kann übermäßige Korrekturverstärkung zeigen; Licht verbessern.

Ändert sich eine wiederholte Referenz beim Aufwärmen, vergleichen Sie den erfassten Betriebszustand vor neuen Koeffizienten. Verschwinden Fehler durch die Korrektur, prüfen Sie ähnliche Struktur im Kalibriertarget. Hilft eine Karte einem Aufbau und schadet einem anderen, kontrollieren Sie Konfigurationswahl und Zuordnung. Behalten Sie keine alte Karte allein wegen einer glatteren Anzeige.

Abnahme und Übergabe

Restinhomogenität und Fehlerprüfung müssen an unabhängigen Bildern bestehen. Karte, Maske, Einstellungen und Datum sichern; nach relevanten Änderungen Karte verwerfen.

Archivieren Sie Rohdaten, Einstellungen, Musterkennungen und Entscheidungsgrenzen gemeinsam. Besprechen Sie die dokumentierten Anforderungen mit Deyi Vision anhand der verlinkten Produkt- und Vorbereitungshinweise.

Geben Sie die Karte mit einem ausdrücklichen Gültigkeitsbereich für Optik, Aufnahmeparameter und geprüfte Betriebsbedingungen frei. Bestätigen Sie nach Neustart, dass vorgesehene Karte und Maske geladen werden und fehlende Kalibrierung erkennbar ist. Legen Sie Neukalibrierung bei relevanten Aufbauänderungen fest. Übergeben Sie unabhängige Prüfaufnahmen und rohe Fehlerbelege, nicht nur die Karte mit ihrer besten Vorschau.