Kurzfassung

Preiswerte digitale Bildentzerrung

Johannes Turinsky, Michael Rieck

zur Arbeit

Es gibt bestimmt nur wenige Benutzer einer billigen Webcam, die mit der Qualität der gemachten Fotos zufrieden sind. Oft werden in diese Kameras billige und schlechte Linsen eingebaut, um sie günstig auf dem Markt anbieten zu können. Die Bilder aber, die mit einer solchen Kamera gemacht werden, weisen häufig eine tonnenförmige Verzerrung auf. Wir suchten darum nach einer Methode, die preiswerter ist, als die Kameras mit besseren und auch teureren Linsen auszustatten, um diese Verzerrung auszugleichen.

Wir entschieden uns dafür, jeden Bildpunkt einzeln zu bearbeiteten. Hierfür ließen wir uns mittels eines Programms die RGB-Farbwerte eines jeden Bildpunktes, eines mit der Webcam gemachten Fotos auslesen und in eine Excel-Tabelle übertragen. Als Vorversuche begannen wir mit einem Schwarz-Weiß-Gitter und einer farbigen Ebene, welche wir jeweils selbst erstellten (Idealbild), um uns mit Excel vertraut zu machen und den Rechenaufwand gering zu halten. Mit diesem Idealbild simulierten wir eine Verzerrung und ließen uns die Differenz der Bilder berechnen. Dadurch erkannten wir, welche Pixel nicht an dem Platz waren, an dem sie eigentlich sein sollten. Der letzte Schritt bestand darin, die Pixel, die an einem falschen Platz waren, an ihre richtige Stelle zu verschieben. In der Excel-Tabelle wendeten wir nun verschiedene Funktionen auf die Tabelle an, so dass bestimmte Felder verschoben wurden.

Um jedes beliebige Bild entzerren zu können, ist es notwendig zu dokumentieren, wie oft welche Pixel in welche Richtung verschoben werden. Mit diesem Schlüssel ist es dann möglich, die mit der Webcam aufgenommenen Bilder zu entzerren. Nach der Bearbeitung der Werte in der Tabelle müssen wir sie wieder zu einem Bild zusammensetzen. Dazu benötigen wir ein Programm, welches die Farbwerte des entzerrten Bildes wieder in eine Grafikdatei zurückschreibt. Dieses Vorgehen ließe sich noch in einem Programm zusammenfassen, um dem Benutzer die Bedienung zu erleichtern. Besonders komfortabel wäre es, das Programm gleich in die Webcam zu integrieren, so dass man gleich die entzerrten Bilder in den Computer übertragen kann.

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