BRPI0802865A2 - image file generation process with automated optical distortion correction method - Google Patents

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BRPI0802865A2
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Brazil
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image
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correction
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objects
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Portuguese (pt)
Inventor
Ricardo Luiz Delfino Cunha
Michel Jean Grando
Claudio Roberto Grando
Juliano Almeida Rodrigues De Moraes Camargo
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Audaces Automacao E Informatica Ind Ltda
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Abstract

PROCESSO DE GERAçãO DE ARQUIVOS DE IMAGENS COM MéTODO AUTOMATIZADO DE CORREçãO DE DISTORçõES óTICAS. A presente invenção refere-se a um processo de geração de arquivos digitais a partir um dispositivo de captura de imagem, que inclui um método automático para efetuar a ortogonalização da perspectiva e remoção das distorções óticas que surgem na imagem digital, tornando possível detectar-se as características originais de forma e de dimensões de objetos planos dispostos sobre um gabarito, para posterior utilização em softwares CAD. O processo de geração de arquivos digitais a partir um dispositivo de captura de imagem, que inclui um método automático para efetuar correção de distorções áticas, proposto pela invenção possui especial aplicação na indústria têxtil para automatização da produção de moldes de corte de peças de roupas, embora possa ser aplicado em qualquer outra atividade económica na qual o método se mostre adequado. Para que a correção da imagem do objeto plano seja possível, a imagem digital é capturada juntamente com um gabarito de correção. Posteriormente, a imagem é então analisada e processada pelo método da invenção, gerando dois resultados cruciais que permitem a precisa detecção do objeto plano: - parâmetros sobre o escalonamento da imagem, para obter as reais dimensões dos objetos; - uma nova imagem digital, que representa a imagem obtida como se o dispositivo estivesse posicionado ortogonalmente aos objetos focados, assim como livre de distorções áticas que modificam a forma destes objetos. A partir dos resultados acima, fazendo uso de técnicas de reconhecimento de padrões en imagens digitais extrai-se as informações dos objetos planos fotografados: forma e dimensões reais. O processo com o método de correção automatizado foi concebido objetivando sua autonomia e alta produtividade, dispensando a mão de obra humana especializada, antes necessária na operação do antigo dispositivo utilizado na operação - a mesa digitalizadora.IMAGE FILES GENERATION PROCESS WITH AUTOMATED OPTICAL DISTORTION CORRECTION METHOD. The present invention relates to a process for generating digital files from an image capture device which includes an automatic method for orthogonalizing perspective and removing optical distortions arising in the digital image, making it possible to detect the original shape and dimension characteristics of flat objects arranged on a template for later use in CAD software. The process of generating digital files from an image capture device, which includes an automatic method for correcting optical distortion, proposed by the invention has special application in the textile industry for automating the production of garment cutting molds, although it may be applied to any other economic activity in which the method is appropriate. To make flat object image correction possible, the digital image is captured along with a correction template. Subsequently, the image is then analyzed and processed by the method of the invention, yielding two crucial results that allow accurate detection of the flat object: - parameters on the image scaling to obtain the actual dimensions of the objects; - A new digital image, representing the image obtained as if the device were positioned orthogonally to the focused objects, as well as free of optical distortions that modify the shape of these objects. From the above results, using pattern recognition techniques in digital images, we extract the information from the photographed flat objects: real shape and dimensions. The process with the automated correction method was conceived aiming at its autonomy and high productivity, eliminating the specialized human labor, previously necessary in the operation of the old device used in the operation - the digitizing tablet.

Description

"PROCESSO DE GERAÇÃO DE ARQUIVOS DE IMAGENS COM MÉTODO AUTOMATIZADO DE CORREÇÃO DE DISTORÇÕES ÓTICAS""PROCESS OF GENERATING IMAGE FILES WITH AUTOMATED OPTICAL DISTORTION CORRECTION METHOD"

A presente invenção refere-se a um processo de geração de arquivos digitais a partir um dispositivo de captura de imagem, que inclui um método automático para efetuar a ortogonalização da perspectiva e remoção das distorções óticas que surgem na imagem digital, tornando possível detectar-se as características originais de forma e de dimensões de objetos planos dispostos sobre um gabarito, para posterior utilização em softwares CAD.The present invention relates to a process for generating digital files from an image capture device, which includes an automatic method for orthogonalizing perspective and removing optical distortions arising in the digital image, making it possible to detect the original shape and dimension characteristics of flat objects arranged on a template for later use in CAD software.

O processo de geração de arquivos digitais a partir um dispositivo de captura de imagem, que inclui um método automático para efetuar correção de distorções óticas, proposto pela invenção possui especial aplicação na indústria têxtil para automatização da produção de moldes de corte de peças de roupas, embora possa ser aplicado em qualquer outra atividade econômica na qual o método se mostre adequado.The process of generating digital files from an image capture device, which includes an automatic method for correcting optical distortion, proposed by the invention has special application in the textile industry for automating the production of garment cutting molds, although it may be applied to any other economic activity in which the method is appropriate.

Para que a correção da imagem do objeto plano seja possível, a imagem digital é capturada juntamente com um gabarito de correção. Posteriormente, a imagem é então analisada e processada pelo método da invenção, gerando dois resultados cruciais que permitem a precisa detecção do objeto plano:To make flat object image correction possible, the digital image is captured along with a correction template. Subsequently, the image is then analyzed and processed by the method of the invention, yielding two crucial results that allow accurate detection of the flat object:

- parâmetros sobre o escalonamento da imagem, para obter as reais dimensões dos objetos;- parameters on image scaling to obtain the actual dimensions of the objects;

- uma nova imagem digital, que representa a imagem obtida como se o dispositivo estivesse posicionado ortogonalmente aos objetos focados, assim como livre de distorções óticas que modificam a forma destes objetos.- a new digital image, representing the image obtained as if the device were positioned orthogonally to the focused objects, as well as free of optical distortions that modify the shape of these objects.

A partir dos resultados acima, fazendo uso de técnicas de reconhecimento de padrões em imagens digitais extrai-se as informações dos objetos planos fotografados: forma e dimensões reais.From the above results, using pattern recognition techniques in digital images, we extract the information from the photographed flat objects: real shape and dimensions.

O processo com o método de correção automatizado foi concebido objetivando sua autonomia e alta produtividade, dispensando a mão de obra humana especializada, antes necessária na operação do antigo dispositivo utilizado na operação - a mesa digitalizadora.The process with the automated correction method was conceived aiming at its autonomy and high productivity, eliminating the specialized human labor, previously necessary in the operation of the old device used in the operation - the digitizing tablet.

ESTADO DA TÉCNICATECHNICAL STATE

São conhecidos alguns métodos para correção de distorção de imagens digitalizadas, porém os mesmos não podem ser considerados como métodos automatizados, pois sempre dependem, em algum momento, da intervenção humana. As principais características e limitações desses métodos conhecidos passam a ser abaixo descritas detalhadamente:Some methods for correcting distortion of digitized images are known, but they cannot be considered as automated methods, since they always depend, at some point, on human intervention. The main features and limitations of these known methods are described in detail below:

PATENTE EP 0 324 561 A2PATENT EP 0 324 561 A2

Trata de um método para a correção de distorções óticas utilizando um "grid" sob o objeto. A câmara fotográfica está um uma posição fixa, portanto, não lida com mudança de perspectiva, pois o dispositivo está sempre ortogonal ao objeto. A metodologia apresenta problemas de precisão devido a restrições tecnológicas da época (1989), como por exemplo a capacidade de processamento dos computadores digitais, levando a uma extrema simplificação da técnica visando torná-la viável. Isto ocasiona problemas de baixa precisão quando da detecção dos objetos.It deals with a method for correcting optical distortions using a grid under the object. The camera is in a fixed position, so it does not deal with change of perspective as the device is always orthogonal to the object. The methodology presents precision problems due to technological constraints of the time (1989), such as the processing capacity of digital computers, leading to an extreme simplification of the technique in order to make it viable. This causes poor accuracy problems when detecting objects.

As diferenças do método do estado da técnica frente ao da invenção são as seguintes:The differences in the state of the art method from that of the invention are as follows:

- não especifica detalhadamente os passos da calibração inicial para remoção de distorções óticas utilizando o "grid" adicionado a base sob o objeto, nem quanto a forma de detecção do "grid", não podendo ser considerado como automático, pois necessita do auxílio do usuário para essas funções;- does not specify in detail the steps of the initial calibration to remove optical distortion using the grid added to the base under the object, nor how to detect the grid, and can not be considered as automatic, because it needs the help of the user. for these functions;

- a câmara é colocada em posição fixa, adaptada a um tipo de braço mecânico que a mantém em posição ortogonal a imagem, não permitindo movimentação para fotografar em perspectiva, o que compromete a praticidade e operacionalidade do método;- the camera is placed in a fixed position, adapted to a type of mechanical arm that keeps it in orthogonal position of the image, not allowing movement to photograph in perspective, which compromises the practicality and operability of the method;

- o grid serve apenas para fazer a calibração inicial do dispositivo de aquisição da imagem, não havendo qualquer processamento para planificação de imagem;- the grid is only for initial calibration of the image acquisition device, without any processing for image planning;

- a exigência de um equipamento para fixação da câmara, assim como uma base com iluminação própria e constante, na posição horizontal, torna o método menos prático e versátil, determinando que seu equipamento ocupe uma grande área útil no chão de fábrica, bem como complicações logísticas e, finalmente, tornando-se mais custoso.- The requirement for camera fixation equipment as well as a self-illuminating base in a horizontal position makes the method less practical and versatile, making your equipment occupy a large floor area as well as complications. logistics and ultimately becoming more costly.

PATENTE DE 4.331.188 A1PATENT OF 4,331,188 A1

Trata de um método que emprega um dispositivo de leitura do tipo "scanner" para fazer leitura da imagem. A leitura é simultânea do objeto e do gabarito, sendo que o gabarito é composto por vários círculos concêntricos. O processo compreende os seguintes passos:This is a method that employs a scanner-like reading device to read the image. The reading is simultaneous of the object and the template, and the template consists of several concentric circles. The process comprises the following steps:

- o primeiro passo é localizar os dados vetoriais dos círculos concêntricos gabarito de correção), descartando os demais dados vetoriais do(s) objeto(s) sendo digitalizado(s);- the first step is to locate the vector data of the concentric circles correction template), discarding the other vector data of the object (s) being scanned;

- o segundo passo é segmentar toda a imagem em várias regiões (triângulos);- the second step is to segment the entire image into various regions (triangles);

- o terceiro passo é aplicar uma transformação de coordenadas a cada uma das regiões triangulares, mapeando assim cada uma das coordenadas de pontos insertos dentro do triângulo para uma nova coordenada;- the third step is to apply a coordinate transformation to each of the triangular regions, thereby mapping each of the coordinates of points inserted within the triangle to a new coordinate;

- se todas as transformadas estiverem corretas, todos os pontos da imagem são mapeados para uma nova imagem, e esta, supostamente, corrigida de distor- ções mecânicas, óticas, por erro de processamento de sinais elétricos, etc.- if all the transforms are correct, all points of the image are mapped to a new image, which is supposed to be corrected for mechanical, optical distortion, electrical signal processing errors, etc.

As diferenças do método do estado da técnica frente ao da invenção são as seguintes:The differences in the state of the art method from that of the invention are as follows:

- utiliza um dispositivo de leitura do tipo "scanner" para fazer leitura da imagem, de alto custo e que ocupa uma grande área útil no chão de fábrica, onde cada m2 é precioso;- uses a cost-effective scanner to read the image, which occupies a large floor area where every m2 is precious;

- o gabarito é composto por grupos de círculos concêntricos;- the template is composed of groups of concentric circles;

- trabalha na detecção do gabarito utilizando dados vetorializados da imagem;- works on template detection using vectorized image data;

- cada um dos grupos de círculos concêntricos do gabarito devem ser reconhecidos, caso contrário, fica impossibilitada a correção da imagem;- each of the groups of concentric circles of the template must be recognized, otherwise it is impossible to correct the image;

- a identificação do gabarito é mais complexa e bastante ineficaz, pois utiliza dados vetoriais e necessita o reconhecimento de todos os grupos de círculos concêntricos, podendo ocasionar re-trabalho até que se consiga uma imagem adequada para detecção;- Template identification is more complex and quite ineffective as it uses vector data and requires recognition of all groups of concentric circles and may require rework until an adequate image is detected for detection;

- é baseado na correção de cada uma das regiões triangulares, onde haverão tantas diferentes transformações quantos forem o número de triângulos;- is based on the correction of each of the triangular regions, where there will be as many different transformations as there are number of triangles;

- é mais suscetível a erros, pois exige que cada uma das transformações aplicadas a cada um das regiões triangulares, independentes entre si, esteja correta para que o resultado não sofra com distorções;- is more susceptible to errors as it requires that each of the transformations applied to each of the triangular regions, independent of each other, be correct so that the result is not distorted;

- há dificuldade na utilização do "scanner" para correção simultânea da vários objetos, o que influi diretamente no tempo total de digitalização; - todas as distorções da imagem (ótica, mecânica, etc.) são corrigidas num único passo, representado pela transformação, a qual a região triangular é submetida.- It is difficult to use the scanner for simultaneous correction of various objects, which directly influences the total scanning time; - all image distortions (optical, mechanical, etc.) are corrected in one step, represented by the transformation to which the triangular region is subjected.

PATENTE JP 2002366947 APATENT JP 2002366947 A

Trata de um método que utiliza um gabarito tipo "grid", posicionado na frente do objeto a ser detectado. Através do "mouse", o usuário deve apontar no software os 4 pontos extremos do "grid", o número de quadrados (vertical e horizontal), assim como as suas dimensões (espaçamento entre as linhas do grid). O sistema traça automaticamente todas as linhas que compõe o "grid", o usuário deve então clicar em cada vértice do "grid", e o sistema substitui as linhas por curvas que representem o "grid" distorcido por conseqüência do uso de lentes óticas. Não há, portanto, detecção de características da imagem de maneira automatizada, o usuário aponta estas características para que o sistema se calibre ao final do processo, levando a uma demasiada interferência humana no sistema, tornando-o mais suscetível a erros passivos, além de necessitar maior esforço por parte do operador. Não há calibração específica para o dispositivo que fará o registro da imagem (câmara) objetivando a análise e cálculo das características intrínsecas do dispositivo que originam as distorções óticas. O apontamento dos vértices é feito manualmente, e ao final, o sistema calcula as distorções baseado nas informações fornecidas pelo usuário, corrigindo a imagem. Como o "grid" passa por cima do objeto, o sistema ainda precisa fazer alguma reconstituição das bordas do objeto para que este possa ser extraído adequadamente.This is a method that uses a grid template positioned in front of the object to be detected. Using the mouse, the user must point in the software the 4 extreme points of the grid, the number of squares (vertical and horizontal), as well as their dimensions (spacing between grid lines). The system automatically plots all lines that make up the grid, the user must then click on each vertex of the grid, and the system replaces the lines with curves that represent the distorted grid as a result of using optical lenses. Therefore, there is no automated detection of image characteristics, the user points these characteristics so that the system calibrates at the end of the process, leading to too much human interference in the system, making it more susceptible to passive errors. need more effort on the part of the operator. There is no specific calibration for the device that will record the image (camera) for the analysis and calculation of the intrinsic characteristics of the device that give rise to optical distortions. Appointing the vertices is done manually, and at the end, the system calculates the distortions based on the information provided by the user, correcting the image. As the grid passes over the object, the system still needs to do some reconstitution of the object's edges so that it can be extracted properly.

As diferenças do método do estado da técnica frente ao da invenção são as seguintes:The differences in the state of the art method from that of the invention are as follows:

- é um método não automatizado, necessitando que o usuário informe ao sistema a correta localização dos vértices do "grid"; o método não é capaz de encontrar estas características automaticamente, evidenciando sua menor inteligência artificial;- is a non-automated method, requiring the user to inform the system the correct location of the grid vertices; The method is not able to find these characteristics automatically, evidencing its lower artificial intelligence;

- as distorções são corrigidas através de um conjunto de curvas que representam as linhas do "grid", as quais são formadas com auxílio do usuário, que aponta os vértices do "grid", o que demanda maior esforço operacional ao qual o operador é subjugado, ficando também o sistema mais suscetível a falhas humanas;- the distortions are corrected through a set of curves that represent the grid lines, which are formed with the help of the user, which points the grid vertices, which demands greater operational effort to which the operator is subjugated. , making the system also more susceptible to human error;

- a distorção perspectiva é corrigida apontando-se para os quatro cantos do "grid", ao passo que as distorções óticas são corrigidas ao final do processo de montagem das curvas sobre as linhas do "grid" na imagem;- Perspective distortion is corrected by pointing to the four corners of the grid, whereas optical distortions are corrected at the end of the curve assembly process on the grid lines in the image.

- o "grid" de calibração se sobrepõe ao objeto, necessitando que este último seja reconstruído ao final do processo.- The calibration grid overlaps the object, requiring the object to be rebuilt at the end of the process.

PATENTE JP 2004288148 APATENT JP 2004288148 A

Trata de um método que utiliza um gabarito tipo "grid" posicionado atrás do objeto a ser detectado. A calibração do dispositivo (câmara) para remoção de distorções óticas emprega uma metodologia que compreende: obtenção de uma imagem apenas do "grid" sem nenhum objeto a ser fotografado; gravação dos parâmetros da câmara que foram detectados pelo método e, após esta primeira foto, é obtida outra fotografia com a presença do objeto e assim, utilizando as informações sobre os parâmetros previamente adquiridos, é feita a correção da segunda imagem adquirida pelo dispositivo, removendo as distorções óticas. Através do "mouse", devem ser apontados no software quatro ou mais pontos do "grid", para que possa ser feita a correção perspectiva da imagem e com isto, finalmente, tem-se o resultado final.This is a method that uses a grid template positioned behind the object to be detected. The calibration of the optical distortion removal device (camera) employs a methodology which comprises: obtaining an image of the grid only with no object to be photographed; recording the camera parameters that were detected by the method and after this first photo, another photograph is obtained with the presence of the object and thus, using the information about the previously acquired parameters, the second image acquired by the device is corrected, removing the optical distortions. Through the mouse, four or more points of the grid must be pointed in the software, so that the perspective correction of the image can be done and with this, finally, the final result is obtained.

As diferenças do método do estado da técnica frente ao da invenção são as seguintes:The differences in the state of the art method from that of the invention are as follows:

- é um método não automatizado, pois necessita intervenção do usuário, informando ao sistema a correta localização de pelo menos quatro vértices do "grid"; o método não é capaz de encontrar tais vértices automaticamente, evidenciando sua menor inteligência artificial;- is a non-automated method, as it requires user intervention, informing the system of the correct location of at least four grid vertices; The method is not able to find such vertices automatically, evidencing their lower artificial intelligence;

- para a realização da calibração do dispositivo de captura de imagem para remoção das distorções óticas são necessárias no mínimo duas imagens; uma primeira fotografia somente do gabarito de calibração, a qual é empregada para o cálculo dos parâmetros internos da câmara, e uma segunda fotografia com o objeto e o "grid", para que seja corrija a segunda imagem e o objeto possa ser extraído em medidas reais; a obrigatoriedade citada acima é bastante indesejada, pois as câmaras digitais de menor valor e mais difundidas por disponibilizarem boa qualidade de imagem e custo baixo fazem diversos ajustes automáticos mesmo quando configuradas manualmente, o que inviabiliza seu uso, sob pena de após da correção da imagem, os objetos ainda contarem com alguma distorção ótica.- for calibration of the image capture device to remove optical distortion at least two images are required; a first photograph of the calibration template only, which is used for the calculation of the camera's internal parameters, and a second photograph with the object and grid, so that it corrects the second image and the object can be extracted in measurements. real; The obligation mentioned above is quite undesirable, because the lower value digital cameras and more widespread because they offer good image quality and low cost make several automatic adjustments even when manually configured, which makes their use unfeasible, otherwise the image will be corrected. , the objects still have some optical distortion.

BR PI 0405039-8BR PI 0405039-8

Esse pedido de patente foi requerido pelo mesmo depositante sob título "Sistema de Correção de Imagem Digital Através de Gabarito" e trata de "um sistema, aplicado na digitalização de moldes, que corrige erros dimensionais da imagem captada por máquina fotográfica digital, através da captação simultânea da imagem de um gabarito referencial." O método de correção da imagem digitalizada do molde sobre o gabarito cita os seguintes passos:This patent application was filed by the same applicant under the title "Digital Image Correction System by Template" and deals with "a system, applied in the digitization of molds, which corrects dimensional errors of the image captured by digital camera by capturing image of a reference template. " The method of correcting the scanned template image on the template cites the following steps:

1. localização de pontos de inflexão (escanteios) ao longo de toda a imagem;1. location of inflection points (corners) throughout the image;

1.1 detecção dos pontos de inflexão;1.1 detection of inflection points;

1.2 refinamento da posição dos pontos de inflexão;1.2 refinement of the position of the inflection points;

1.3 agrupamento ou clusterização dos pontos de inflexão encontrados;1.3 grouping or clustering of the inflection points found;

2. cálculo de uma matriz de homografia;2. calculation of a homography matrix;

3. remoção dos pixels que não pertencem ao padrão;3. removal of non-standard pixels;

4. cálculo de uma nova matriz de homografia e correção da perspectiva;4. calculation of a new homography matrix and perspective correction;

5. correção da distorção das lentes.5. correction of lens distortion.

Entretanto, o método está descrito de forma insuficiente, sem um detalhamento mínimo necessário, não permitindo, mesmo a um técnico no assunto, a sua reprodução.However, the method is insufficiently described, without the minimum detail required, not allowing even a person skilled in the art to reproduce it.

SOLUÇÃO DA INVENÇÃOINVENTION SOLUTION

O objeto da presente invenção é um processo de geração de arquivos digitais a partir um dispositivo de captura de imagem, que inclui um método automático para efetuar a correção das distorções óticas e que não necessita qualquer auxílio do operador. Isto significa dizer que, a partir da aquisição da imagem digital pelo dispositivo capturador e sua inserção no computador, a simples execução do método garante um resultado positivo (imagem corrigida de distorções óticas e perspectiva), ou totalmente inválido (não é possível corrigir a imagem), sem qualquer interferência do operador.The object of the present invention is a process of generating digital files from an image capture device which includes an automatic method for correcting optical distortions and which does not require any assistance from the operator. This means that from the acquisition of the digital image by the capture device and its insertion in the computer, the simple execution of the method guarantees a positive result (image corrected for optical distortion and perspective), or totally invalid (it is not possible to correct the image). ) without any interference from the operator.

O processo da invenção resulta nas seguintes vantagens sobre todos aqueles integrantes do estado da técnica:The process of the invention results in the following advantages over all those prior art members:

- inexistência de intervenção humana;- no human intervention;

- menor tempo total de execução, pois está atrelado única e diretamente a performance do computador digital que é utilizado pelo método;- shorter total execution time, because it is directly and directly linked to the performance of the digital computer that is used by the method;

- passividade nula a ocorrência de erros pelo operador, visto que o sistema não necessita sua interferência, qualquer que seja;- passivity nullifies the occurrence of errors by the operator, since the system does not need its interference, whatever;

- alta produtividade, velocidade, total automatização, confiabilidade e precisão dos resultados.- High productivity, speed, full automation, reliability and accuracy of results.

A figura 1 ilustra um quadro (1) em cujas bordas está posicionado um gabarito (2), que também delimita a sua área útil. O gabarito (2) compreende alinhamentos ortogonais (3) de semicírculos (4) alternados e interligados pelos seus vértices (5). O quadro (1) pode possuir diferentes formatos de gabaritos (tamanho e quantidade de semicírculos) para suprir as necessidades de clientes especiais. O gabarito (2) com esta distribuição resulta em maior praticidade, pois não exige do operador cuidados especiais em não esconder vértices (5) espalhados por toda a área útil durante a fixação dos objetos e, portanto, o número e posicionamento dos objetos não influi na execução do método. Entende-se por objeto os moldes para corte de peças de roupas ou qualquer outra figura plana.Figure 1 illustrates a frame (1) on whose edges is positioned a template (2), which also delimits its useful area. The template (2) comprises orthogonal alignments (3) of alternating semicircles (4) interconnected by their vertices (5). Table (1) can have different template formats (size and number of semicircles) to meet the needs of special customers. The jig (2) with this distribution results in greater practicality, as it does not require the operator to be careful not to hide vertices (5) scattered throughout the useful area during the fixation of the objects and, therefore, the number and positioning of the objects does not influence in the execution of the method. By object is meant molds for cutting garments or any other flat figure.

O operador do dispositivo capturador de imagem, preferencialmente uma câmara fotográfica digital, tem livre movimentação diante do quadro (1) no qual os objetos estão afixados, podendo escolher o ângulo de captura que melhor lhe agrade ou, meramente, se posicionar frontalmente, mas sem se preocupar em colocar-se numa posição precisamente ortogonal ao plano dos objetos. Isto comprova a eficácia do método da invenção em corrigir a perspectiva da imagem, ortogonalizando-a, de maneira totalmente automatizada e livre de auxílio humano, característica não alcançada pelos métodos de correção de imagem do estado da técnica.The operator of the image capture device, preferably a digital camera, has free movement in front of the frame (1) to which the objects are attached, and can choose the capture angle that suits him or merely, position himself in front, but without worry about placing yourself in a position that is precisely orthogonal to the plane of objects. This proves the effectiveness of the method of the invention in correcting the perspective of the image by orthogonalizing it in a fully automated and humane free manner, a feature not achieved by prior art image correction methods.

Por não necessitar e também não prover nenhum tipo de equipamento para fixação do dispositivo capturador, tem-se menor custo de aquisição do que aqueles propostos em posição fixa. Porém, indiferente ao fato de contar com a flexibilidade da livre movimentação, o usuário pode também optar pela fixação do dispositivo caso lhe seja conveniente, estejam os objetos colocados em posição horizontal ou vertical.Because they do not need and do not provide any type of equipment to fix the capture device, there is a lower acquisition cost than those proposed in a fixed position. However, regardless of having the flexibility of free movement, the user can also choose to fix the device if it is convenient, whether the objects are placed horizontally or vertically.

Preferencialmente, o quadro (1) pode ser magnético, sendo os objetos a serem capturados afixados com ímãs e estando o quadro na posição vertical, em cujas bordas está impresso o gabarito (2). Isto, somado a livre movimentação do operador diante do quadro, confere uma importante característica: a de minimizar a área útil necessária para sua utilização, pois não é necessário mais do que uma simples parede onde o quadro é fixado. É também importante ressaltar, que o grande número de objetos que podem ser afixados ao quadro (1) delimitado pelo gabarito (2) não influem no resultado final da execução do método e, com isto, o método agrega também alta produtividade. O método permite que toda a área útil do quadro (1) seja ocupada por diversos objetos, o que não é possibilitado pelos métodos integrantes do estado da técnica, que são limitados a apenas uma imagem capturada.Preferably, the frame (1) may be magnetic, the objects to be captured being affixed with magnets and the frame being upright, on whose edges the template (2) is printed. This, added to the free movement of the operator in front of the frame, confers an important feature: that of minimizing the useful area required for its use, since it is not necessary more than a simple wall where the frame is fixed. It is also important to emphasize that the large number of objects that can be attached to the frame (1) delimited by the template (2) do not influence the final result of the method execution and, with this, the method also adds high productivity. The method allows the entire useful area of the frame (1) to be occupied by several objects, which is not possible by state of the art methods, which are limited to only one captured image.

DESCRIÇÃO GERAL DO PROCESSO DA INVENÇÃOGENERAL DESCRIPTION OF THE INVENTION PROCESS

O objeto da presente invenção é um processo de geração de arquivos digitais a partir um dispositivo de captura de imagem, que inclui um método automático para efetuar a correção das distorções óticas advindas da captura da imagem: perspectiva oblíqua ao plano dos objetos em foco e as distorções radiais produzidas pelo sistema de lentes. Para a resolução de ambos os problemas, o processo emprega um gabarito de correção da imagem adquirida e segue as etapas abaixo.The object of the present invention is a process for generating digital files from an image capture device, which includes an automatic method for correcting optical distortions arising from image capture: oblique perspective to the plane of the objects in focus and the radial distortions produced by the lens system. To solve both problems, the process employs an acquired image correction template and follows the steps below.

Captura da imagemImage capture

O operador captura da imagem fixando os objetos no interior do quadro com borda gabaritada e gerando uma imagem digital dos objetos e do gabarito através de um dispositivo de captura, por exemplo uma câmara fotográfica digital.The operator captures the image by pinning the objects inside the jigged frame and generating a digital image of the objects and jig through a capture device such as a digital camera.

Inserção da ImagemImage Insertion

Inserção do arquivo digitalizado da imagem do objeto com distorções óticas no computador.Inserting the scanned object image file with optical distortion into the computer.

Localização do GabaritoFeedback Location

Compreende a procura dos vértices (5) dos semicírculos (4) que compõem o gabarito (2). Ao encontrar uma porcentagem deles e, portanto, não é necessária que a sua totalidade seja reconhecida, o método está de posse de todos os dados necessários para dar início a regularização da imagem.Includes the search for the vertices (5) of the semicircles (4) that make up the template (2). By finding a percentage of them and therefore not requiring their full recognition, the method is in possession of all the data needed to begin image regularization.

Classificação dos Vértices do GabaritoJig Vertex Classification

Os quatro vértices (6) dos lados do retângulo formado pelo gabarito (2) são classificados em quatro grupos, correspondendo cada grupo a um lado do retângulo.The four vertices (6) on the sides of the rectangle formed by the template (2) are classified into four groups, each group corresponding to one side of the rectangle.

Colinearizar os Vértices de Cada Lado do GabaritoColinearize the Vertices of Each Side of the Template

O método interage no sentido de colinearizar os vértices (6) de cada lado do gabarito (2) e, com isto, remove a distorção ótica (radial) da imagem capturada. Nesta etapa, o método está de posse de uma imagem sem distorção ótica.The method interacts to collinearize the vertices (6) on each side of the template (2) and thereby removes optical (radial) distortion from the captured image. At this stage, the method is in possession of an image without optical distortion.

Opcionalmente, o gabarito (2) pode empregar outras formas geométricas alinhadas ao invés de semicírculos (figura 1), por exemplo, triângulos (figura 2) ou retângulos (figura 3), desde que os seus vértices em um mesmo lado do retângulo que forma o gabarito estiverem em colinearidade, necessitando pequena adaptação do método para sua execução, e não constituindo diferente resultado do proposto pela presente invenção.Optionally, template (2) may employ other aligned geometric shapes rather than semicircles (figure 1), for example triangles (figure 2) or rectangles (figure 3), provided that their vertices on the same side of the rectangle forming the jigs are collinear, requiring little adaptation of the method for its execution, and not constituting a different result from the one proposed by the present invention.

Ortogonalização da ImagemImage Orthogonalization

De posse de uma imagem sem distorção ótica resta apenas a ortogonalização da imagem. Uma vez conhecidos os quatro lados (3) que compõe o retângulo formado pelo gabarito (2), conhece-se também os quatro vértices (6) deste retângulo pela interseção dos seus lados e, através da geometria projetiva, fazendo uso de uma matriz homográfica, sabe-se que é possível navegar da projeção perspectiva oblíqua para a ortogonalizada, e vice-versa.Having an image without optical distortion remains only the orthogonalization of the image. Once the four sides (3) that make up the rectangle formed by the template (2) are known, the four vertices (6) of this rectangle are also known by the intersection of their sides and, through the projective geometry, making use of a homographic matrix. , it is known that it is possible to navigate from oblique perspective to orthogonalized projection, and vice versa.

DESCRIÇÃO DETALHADA DO PROCESSODETAILED DESCRIPTION OF THE PROCESS

O processo de geração de arquivos digitais a partir um dispositivo de captura de imagem, que inclui um método automático para efetuar a correção das distorções óticas advindas da captura da imagem, objeto da presente invenção, passa a ser descrito detalhadamente, com base nas seguintes figuras em anexo, abaixo listadas:The process of generating digital files from an image capture device, which includes an automatic method for correcting optical distortions arising from image capture, object of the present invention, is now described in detail based on the following figures. attached, listed below:

Figura 1 - vista frontal do gabarito empregado no método de correção;Figure 1 - front view of the jig used in the correction method;

Figura 2 - vista frontal de uma opção do gabarito;Figure 2 - front view of a jig option;

Figura 3 - vista frontal de outra opção do gabarito;Figure 3 - front view of another jig option;

Figura 4 - fluxograma do processo de geração de imagem digital;Figure 4 - flowchart of the digital image generation process;

Figura 5 - fluxograma do método de correção das distorções na imagem digital;Figure 5 - Flowchart of the distortion correction method in the digital image;

Figura 6 - fluxograma do cálculo da matriz homográfica.Figure 6 - Flowchart of homographic matrix calculation.

A figura 4 ilustra o fluxograma do processo de geração de arquivo com imagem digital a partir de objetos dispostos sobre um gabarito que compreende as seguintes operações:Figure 4 illustrates the flowchart of the digital image file generation process from objects arranged on a template comprising the following operations:

- captura da imagem (A): - fixar os objetos no interior do quadro com borda gabaritada (A1)- capture the image (A): - fix the objects inside the frame with molded edge (A1)

- capturar a imagem dos objetos e do gabarito (A2)- capture image of objects and template (A2)

- inserção da imagem digitalizada no computador (B)- insertion of the scanned image into the computer (B)

- processamento da imagem e execução do método de correção de distorções de imagens digitalizadas capturadas (C)- image processing and execution of distortion correction method of captured scanned images (C)

- teste para verificar se a imagem foi corrigida (D)- test to verify image has been corrected (D)

- correção final da imagem (E) - utilização de ferramentas para adicionar e/ou remover características digitalizadas (E1)- final image correction (E) - use of tools to add and / or remove scanned features (E1)

- geração de arquivo em formato CAD (E2) A figura 5 detalha o método de correção das distorções da imagem digitalizada indicado na etapa (C) do fluxograma do processo de geração de imagem digital que emprega ilustrado na figura 4. O método é iniciado pela entrada de dados (imagem digitalizada capturada - B) ao software responsável pela sua execução. Em seguida o método realiza um procedimento geral (C1) que inicia pela localização dos vértices do gabarito através de algoritmo para detecção de cantos (C11), de maneira que este localize, por toda a imagem, vértices ou cantos dos objetos presentes na imagem, dentre eles, o próprio gabarito de correção. A distinção entre vértices do gabarito e os vértices dos demais objetos da imagem é feita utilizando parâmetros que são fornecidos ao algoritmo de detecção, previamente calculados e incorporados ao sistema. Porém, esta distinção pode não ser suficiente, dado que podem existir cantos de outros objetos que sejam muito parecidos com aqueles do gabarito, o que explica a necessidade do passo seguinte.- CAD format file generation (E2) Figure 5 details the method of correcting the distortion of the digitized image indicated in step (C) of the flowchart of the digital imaging process employing illustrated in Figure 4. The method is initiated by data entry (captured scanned image - B) to the software responsible for its execution. Then the method performs a general procedure (C1) that starts by locating the template vertices through a corner detection algorithm (C11), so that it locates, throughout the image, vertices or corners of the objects present in the image, among them, the correction template itself. The distinction between template vertices and other image object vertices is made using parameters that are provided to the detection algorithm, previously calculated and incorporated into the system. However, this distinction may not be sufficient, as there may be corners of other objects that are very similar to those of the template, which explains the need for the next step.

Encontrados os vértices do gabarito (C11), o método utiliza estes dados para realizar uma primeira estimativa da matriz homográfica (C12) que, advinda da geometria projetiva, nada mais é do que uma matriz de transformação de coordenadas, conforme será detalhado mais adiante com base na figura 6.Found the template vertices (C11), the method uses this data to make a first estimate of the homographic matrix (C12) which, coming from the projective geometry, is nothing more than a coordinate transformation matrix, as will be detailed later with base on figure 6.

Como é de se esperar, esta primeira matriz (C12) não é precisa nem suficiente, dado que neste momento, a imagem conta também com distorções óticas. Porém, esta primeira estimativa da matriz (C12) tem um papel fundamental: dado que o algoritmo de localização de cantos (C11) não consegue garantir que somente os cantos do gabarito de correção sejam apontados, e como o processo não admite que o usuário os informe (visando a automatização do método), o cálculo de uma matriz homográfica neste momento visa possibilitar a deleção dos cantos encontrados que não pertencem ao gabarito (C13). Isto é possível pois, se o método for capaz de estimar uma matriz homográfica com margem de erro suficiente, saberá também quais porções da imagem correspondem ao gabarito e, com isto, pode simplesmente descartar os cantos detectados no restante da imagem. Caso contrário, a imagem não possui resolução suficiente ou está permanentemente danificada, como por exemplo uma fotografia que foi batida fora de foco. Se assim for, o método interrompe a sua execução, pois a imagem não é considerada adequada para detecção de característica dos objetos presentes nela, visto que produziria resultados aquém da qualidade e precisão desejadas.As expected, this first matrix (C12) is neither accurate nor sufficient, since at the moment the image also has optical distortions. However, this first estimate of the matrix (C12) plays a key role: since the corner location algorithm (C11) cannot guarantee that only the corners of the correction template are pointed, and since the process does not allow the user to In order to automate the method, calculating a homographic matrix at this moment aims to enable the deletion of the corners found that do not belong to the template (C13). This is possible because if the method is capable of estimating a homographic matrix with sufficient margin of error, it will also know which portions of the image correspond to the template and thus can simply discard the corners detected in the rest of the image. Otherwise, the image is not sufficiently resolution or permanently damaged, such as a picture that has been blown out of focus. If so, the method interrupts its execution, since the image is not considered adequate to detect the characteristic of the objects present in it, since it would produce results below the desired quality and precision.

Descartados os cantos que não se referem ao gabarito, e mesmo que ainda reste alguns poucos, o método agora tem condições de calcular uma estimativa aprimorada da matriz homográfica (C14).Discarding the corners that do not refer to the template, and even though only a few remain, the method is now able to calculate an improved estimate of the homographic matrix (C14).

De posse de uma matriz homográfica aprimorada (C14), e mesmo ainda presente as distorções óticas, o método aplica esta matriz a uma cópia dos vértices detectados (C15), objetivando equiparar os vértices em perspectiva corrigida com dados que, virtualmente, seriam a localização exata dos vértices do gabarito. Isto é possível pois o método sabe previamente o número de vértices presentes no gabarito, assim como o espaçamento entre eles.With an improved homographic matrix (C14) and even optical distortions still present, the method applies this matrix to a copy of the detected vertices (C15), aiming to equate the corrected perspective vertices with data that would virtually be the location. the exact vertices of the template. This is possible because the method knows in advance the number of vertices present in the template as well as the spacing between them.

Assim, é realizado o teste (C16) que determina se um número mínimo de pontos está equiparado com sucesso. Em caso positivo, o método continua a sua execução, caso contrário, é interrompido. Esta abordagem foi adotada para garantir a alta precisão dos resultados, pois se o método necessitar ser interrompido, significa que a imagem não tem qualidade suficiente localmente, como por exemplo, apenas uma porção da imagem que teve seu foco prejudicado, que pode acontecer por diversos fatores ligados ao manuseio assim como a própria qualidade dos dispositivos de captura, como câmaras digitais de uso amador.Thus, the test (C16) is performed which determines whether a minimum number of points is successfully matched. If so, the method continues executing, otherwise it is interrupted. This approach has been adopted to ensure the high accuracy of the results because if the method needs to be stopped it means that the image is not of sufficient quality locally, such as only a portion of the image that has had its focus impaired, which can happen for several handling factors as well as the very quality of capture devices such as amateur digital cameras.

Finalmente, o método está capacitado a prosseguir para a correção da distorção ótica (C2). Os vértices do gabarito equiparados são os dados fundamentais de entrada para este passo, que então interage à procura dos coeficientes das variáveis da equação que, quando aplicada à imagem, incorre em uma transformação de coordenadas a cada um dos seus pixels, constituindo uma nova imagem, livre de distorções óticas radiais. Segundo o método proposto por Tsai [Tsai87], pode-se aproximar a equação de distorção radial usando apenas o primeiro termo de uma série infinita, r' = r + kr3, onde r'éo raio distorcido, r é o raio original, e k é o coeficiente de distorção radial. Para encontrar o coeficiente utiliza-se um algoritmo do tipo Mínimos Quadrados (C21), como o algoritmo minimizador de funções não lineares Levenberg-Marquardt, que realiza uma computação automática do coeficiente de distorção baseado nas informações dos vértices de cada uma das 4 retas relativas ao gabarito de correção, e finalmente possibilitando a correção da imagem quanto a distorção ótica radial (C22).Finally, the method is able to proceed to the correction of optical distortion (C2). Matched template vertices are the fundamental input data for this step, which then interacts to look for the coefficients of the equation variables that, when applied to the image, incur a coordinate transformation to each of its pixels, constituting a new image. , free from radial optical distortion. According to the method proposed by Tsai [Tsai87], the radial distortion equation can be approximated using only the first term of an infinite series, r '= r + kr3, where r'is the distorted radius, r is the original radius, ek is the radial distortion coefficient. To find the coefficient, we use a least squares algorithm (C21), such as the Levenberg-Marquardt nonlinear function minimizing algorithm, which automatically computes the distortion coefficient based on the information of the vertices of each of the 4 relative lines. correction template, and finally enabling image correction for radial optical distortion (C22).

Para a ortogonalização da perspectiva da imagem (C3) o método executa um novo procedimento geral (C1 = C31), desde o primeiro passo (C11) até antes do passo que remove a distorção radial (C2), pois já está trabalhando com uma imagem corrigida de distorções óticas. Sendo assim, é utilizado mais uma vez o algoritmo de detecção de cantos (C11), estima-se uma matriz 20 homográfica inicial (C12) para excluir os vértices ou cantos que não pertencem ao gabarito (C13) e, finalmente, calcula-se uma matriz homográfica definitiva (C14), aplicando à imagem corrigida de distorção ótica (C15), gerando o resultado final proposto pelo método que é a imagem ortogonalizada (C32).For orthogonalization of the image perspective (C3) the method performs a new general procedure (C1 = C31) from the first step (C11) to before the step that removes radial distortion (C2) as it is already working with an image. corrected for optical distortion. Thus, once again the corner detection algorithm (C11) is used, an initial homographic matrix (C12) is estimated to exclude non-template vertices or corners (C13), and finally, it is calculated a definitive homographic matrix (C14), applying to the optical distortion corrected image (C15), generating the final result proposed by the orthogonalized image method (C32).

A figura 6 ilustra o procedimento para o cálculo da matriz homográfica (C12) que é executado utilizando a Transformada de Hough (C121), cujos dados gerados possibilitam definir uma linha que melhor representa cada um dos 4 cantos do retângulo formado pelo gabarito de correção. Isto é feito da seguinte maneira: para todos os vértices encontrados pelo algoritmo de detecção de cantos (C11), o algoritmo cria uma reta de 2 em 2 vértices, e guarda as informações de todas estas retas, em coordenadas polares. Em seguida, procura pelos grupos de retas cujo número de ocorrências (o número de retas de mesmas coordenadas polares) seja maior que um valor pré-determinado, para então utilizar um algoritmo de "clusterização" (C122) do tipo "k-means", que classificará estes grupos de retas em 4 grandes grupos (C123), cada um correspondendo a um dos lados do retângulo formado pelo gabarito de correção. Finalmente, obtém- se um valor médio de cada um dos 4 grupos, resultando nas retas que melhor representam cada grupo, e intersecionando estas 4 retas (C124), obtêm-se os 4 vértices que dão suficiência de dados para ao cálculo de uma matriz homográfica (C12).Figure 6 illustrates the procedure for calculating the homographic matrix (C12) that is performed using the Hough Transform (C121), whose generated data make it possible to define a line that best represents each of the 4 corners of the rectangle formed by the correction template. This is done as follows: For all vertices found by the corner detection algorithm (C11), the algorithm creates a 2 in 2 vertex line, and stores the information of all these lines in polar coordinates. It then searches for groups of lines whose number of occurrences (the number of lines of the same polar coordinates) is greater than a predetermined value, then use a "k-means" clustering algorithm (C122). , which will classify these groups of lines into 4 large groups (C123), each corresponding to one side of the rectangle formed by the correction template. Finally, we obtain an average value from each of the 4 groups, resulting in the lines that best represent each group, and intersecting these 4 lines (C124), we obtain the 4 vertices that give enough data to calculate a matrix. homographic (C12).

O software que emprega o método é aplicável na indústria têxtil para digitalização de moldes, geralmente em papel. Este programa de computador é, portanto, responsável pela reprodução em meio digital de moldes elaborados e confeccionados pelo modelista, e o motivo da sua existência é, acima de tudo, pela preferência destes profissionais em realizar o seu trabalho de maneira manual/artesanal, necessitando posteriormente um programa que faça a interface destes moldes para os programas do tipo CAD (Computer Aided Design), onde serão aprimorados, escalonados, graduados, entre outras tarefas.The software employing the method is applicable in the textile industry for digitizing molds, usually on paper. This computer program is therefore responsible for the digital reproduction of molds made and made by the modeler, and the reason for its existence is, above all, the preference of these professionals to perform their work in a manual / handcrafted manner, requiring later a program that interfaces these templates to CAD (Computer Aided Design) programs, where they will be enhanced, scaled, graduated, among other tasks.

O operador do processo de digitalização dos moldes, ilustrado na figura 4, tem como função fixar os moldes a um quadro de digitalização, que é circundado por um gabarito de correção, indispensável para que se faça a ortogonalização e correção de distorções óticas na imagem capturada do quadro. A imagem capturada é então inserida no computador digital que possui o programa instalado, e neste último, ela é selecionada pelo operador para extração dos moldes. A partir daí, o método de correção realiza toda a seqüência de procedimentos relatados anteriormente quanto a correção da imagem, sem requisitar interferência ou entrada de dados do usuário, finalizando na elaboração de uma imagem sem distorções.The operator of the mold digitization process, illustrated in figure 4, has the function of fixing the molds to a digitization frame, which is surrounded by a correction template, indispensable for the orthogonalization and correction of optical distortions in the captured image. from the board. The captured image is then inserted into the digital computer that has the program installed, and in the latter, it is selected by the operator for mold extraction. From there, the correction method performs the entire sequence of procedures previously reported for image correction, without requiring interference or user input, finalizing the elaboration of an image without distortion.

De posse desta imagem "ideal", o programa ainda realiza a detecção automática de algumas características dos moldes capturados, como seus contornos e pontos de inflexão. Oferece também ao operador algumas ferramentas para demais tarefas, como detecção manual de algumas característi- cas que por ventura não possam ser ou não tenham sido reconhecidas pelo software, correções nos contornos, etc.With this "ideal" image, the program also automatically detects some features of the captured molds, such as their contours and inflection points. It also offers the operator some tools for other tasks, such as manual detection of some features that may or may not have been recognized by the software, contour corrections, etc.

Ao final da utilização do software, obtém-se um arquivo em formato proprietário, que é utilizado posteriormente em um software CAD, buscan- do acertos finais como graduação dos moldes nos mais variados tamanhos.At the end of the use of the software, a proprietary file is obtained, which is later used in a CAD software, seeking final hits as graduation of the molds in the most varied sizes.

Claims (4)

1. "PROCESSO DE GERAÇÃO DE ARQUIVOS DE IMAGENS COM MÉTODO AUTOMATIZADO DE CORREÇÃO DE DISTORÇÕES ÓTICAS" caracterizado por compreender: A) captura da imagem - fixar os objetos no interior do quadro com borda gabaritada (A1) - capturar a imagem dos objetos e do gabarito (A2) B) inserção da imagem digitalizada no computador C) processamento da imagem e execução do método de correção de distorções de imagens digitalizadas capturadas D) teste para verificar se a imagem foi corrigida E) correção final da imagem - utilização de ferramentas para adicionar e/ou remover características digitalizadas (E1) - geração de arquivo em formato CAD (E2)1. "AUTOMATED OPTICAL DISTORTION CORRECTION IMAGE FILE GENERATION PROCESS" characterized by: A) image capture - fixing objects inside the frame with a gated edge (A1) - capturing the image of objects and the template (A2) B) inserting the scanned image into the computer C) image processing and performing the distortion correction method of captured scanned images D) testing to verify that the image has been corrected E) final image correction - using tools to add and / or remove scanned features (E1) - CAD format file generation (E2) 2. "PROCESSO DE GERAÇÃO DE ARQUIVOS DE IMAGENS COM MÉTODO AUTOMATIZADO DE CORREÇÃO DE DISTORÇÕES ÓTICAS", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender o método de correção de distorções de imagens digitalizadas capturadas (C) as seguintes operações: - entrada dos dados relativos a imagem digitalizada capturada (B) no software responsável pela sua execução; - execução do procedimento geral (C1) que compreende: - localização dos vértices do gabarito através do algoritmo para detecção de cantos (C11); - utilização destes dados para realizar uma primeira estimativa da matriz homográfica (C12) que é uma matriz de transformação de coordenadas; - deleção dos cantos encontrados que não pertencem ao gabarito (C13); - cálculo de uma estimativa aprimorada de matriz homográfica (C14); - aplicação da matriz homográfica a uma cópia dos vértices detectados (C15), objetivando equiparar os vértices em perspectiva corrigida com dados que, virtualmente, seriam a localização exata dos vértices do gabarito; - verificação (C16) se um número mínimo de pontos está equiparado com sucesso; - correção da distorção ótica (C2) que compreende: - interação à procura dos coeficientes das variáveis da equação que, quando aplicada à imagem, incorrendo em uma transformação de coordenadas a cada um dos seus pixels constituindo uma nova imagem através do algoritmo dos Mínimos Quadrados (C21), como o algoritmo minimizador de funções não lineares Levenberg-Marquardt; correção da imagem quanto a distorção ótica radial (C22). - ortogonalização da perspectiva da imagem (C3) que compreende: - execução novamente do procedimento geral (C1), desde o primeiro passo (C11) até antes do passo que remove a distorção radial (C2); - obtenção da imagem ortogonalizada (C32).2. "AUTOMATED OPTICAL DISTORTION CORRECTION IMAGE FILE GENERATION PROCESS" according to claim 1, comprising the method for correcting distortion of captured scanned images (C) by: data relating to the captured scanned image (B) in the software responsible for its execution; - performing the general procedure (C1) comprising: - locating the template vertices using the corner detection algorithm (C11); - using this data to make a first estimate of the homographic matrix (C12) which is a coordinate transformation matrix; - deletion of found corners that do not belong to the template (C13); - calculation of an improved estimate of homographic matrix (C14); - applying the homographic matrix to a copy of the detected vertices (C15), aiming to equate the corrected perspective vertices with data that would virtually be the exact location of the template vertices; - check (C16) whether a minimum number of points is successfully matched; - Optical distortion correction (C2) comprising: - Interaction in search of the coefficients of the equation variables which, when applied to the image, incurring a coordinate transformation to each of its pixels constituting a new image through the Least Squares algorithm (C21), such as the Levenberg-Marquardt nonlinear function minimizing algorithm; image correction for radial optical distortion (C22). orthogonalizing the image perspective (C3) comprising: - re-executing the general procedure (C1) from the first step (C11) to before the step removing the radial distortion (C2); - obtaining the orthogonalized image (C32). 3.3 "PROCESSO DE GERAÇÃO DE ARQUIVOS DE IMAGENS COM MÉTODO AUTOMATIZADO DE CORREÇÃO DE DISTORÇÕES ÓTICAS", de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender o cálculo da matriz homográfica (C12) as seguintes operações: - execução da Transformada de Hough (C121), cujos dados gerados definem uma linha que melhor representa cada um dos 4 cantos do retângulo formado pelo gabarito de correção, sendo que para todos os vértices encontrados pelo algoritmo de detecção de cantos (C11), o algoritmo cria uma reta de 2 em 2 vértices, e guarda as informações de todas estas retas, em coordenadas polares; - procura pelos grupos de retas cujo número de ocorrências (o número de retas de mesmas coordenadas polares) seja maior que um valor pré-determinado, para então utilizar um algoritmo de "clusterização" (C122) do tipo "k-means"; - classificação destes grupos de retas em 4 grandes grupos, cada um correspondendo a um dos lados do retângulo (C123) formado pelo gabarito de correção; - obtenção de um valor médio de cada um dos 4 grupos, sendo as retas que melhor representam cada grupo intersecionadas (C124) para obtenção dos 4 vértices que dão suficiência de dados para ao cálculo da matriz homográfica (C12)."AUTOMATED OPTICAL DISTORTION CORRECTION IMAGE FILES PROCESS" according to claim 2, characterized in that the calculation of the homographic matrix (C12) comprises the following operations: - execution of the Hough Transform (C121), whose generated data define a line that best represents each of the 4 corners of the rectangle formed by the correction template, and for all vertices found by the corner detection algorithm (C11), the algorithm creates a 2 in 2 vertex line, and stores the information of all these lines in polar coordinates; - search for groups of lines whose number of occurrences (the number of lines of the same polar coordinates) is greater than a predetermined value, to then use a "k-means" clustering algorithm (C122); - classifying these straight groups into 4 large groups, each corresponding to one side of the rectangle (C123) formed by the correction template; - obtaining an average value from each of the 4 groups, with the lines that best represent each intersected group (C124) to obtain the 4 vertices that give sufficient data for the calculation of the homographic matrix (C12).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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