如何判斷一個(gè)視覺(jué)光源的好壞,需要了解哪些方面的知識(shí)呢?
1、對(duì)比度
對(duì)比度對(duì)機(jī)器視覺(jué)來(lái)說(shuō)非常重要。機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用的照明的最重要的任務(wù)就是使需要被觀察的特征與需要被忽略的圖像特征之間產(chǎn)生最大的對(duì)比度,從而易于特征的區(qū)分。對(duì)比度定義為在特征與其周?chē)膮^(qū)域之間有足夠的灰度量區(qū)別。好的照明應(yīng)該能夠保證需要檢測(cè)的特征突出于其他背景。
2、魯棒性
魯棒性就是對(duì)環(huán)境有一個(gè)好的適應(yīng)。好的光源需要在實(shí)際工作中與其在實(shí)驗(yàn)室中的有相同的效果 。
3、亮度
當(dāng)選擇兩種光源的時(shí)候,最佳的選擇是選擇更亮的那個(gè)。光源的亮度不夠,必然要加大光圈,從而減小了景深 。
4、均勻性
均勻性是光源一個(gè)很中要的技術(shù)參數(shù)。均勻性好的光源使系統(tǒng)工作穩(wěn)定 。
5、可維護(hù)性
可維護(hù)性主要指光源易于安裝,易于更換 。
6、壽命及發(fā)熱量
光源的亮度不易衰減過(guò)快,這樣會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定,增加維護(hù)的成本 。發(fā)熱量大的燈亮度衰減快,光源的壽命也會(huì)受到很大影響。
視覺(jué)光源
如何依靠光源增強(qiáng)圖像對(duì)比度?
1. 使用相同顏色的光或相近顏色的光源照射可以使被照射部分變亮;
2. 使用相反顏色的光或相近顏色的光源照射可以使被照射部分變暗。
3. 不同的波長(zhǎng),對(duì)物質(zhì)的穿透力(穿透率)不同,波長(zhǎng)越長(zhǎng),對(duì)物體的穿透力愈強(qiáng),波長(zhǎng)越短,對(duì)物質(zhì)表面的擴(kuò)散率愈大。
光源選擇技巧
1. 需要前景與背景更大的對(duì)比度,可以考慮用黑白相機(jī)與彩色光源
2. 環(huán)境光的問(wèn)題,嘗試用單色光源,配一個(gè)濾鏡
3. 閃光曲面,考慮用散射圓頂光
4. 閃光,平的,但粗糙的表面,嘗試用同軸散射光
5. 看表面的形狀,考慮用暗視場(chǎng)(低角度)
6. 檢測(cè)塑料的時(shí)候,嘗試用紫外或紅外光
7. 需要通過(guò)反射的表面看特征,嘗試用低角度線光源(暗視場(chǎng))
8. 單個(gè)光源不能有效解決問(wèn)題時(shí)考慮用組合光源
9. 頻閃能夠產(chǎn)生比常亮照明20倍強(qiáng)的光
如何選擇光源的角度
根據(jù)期望的圖像效果,選擇不同入射角度的光源。高角度照射,圖像整體較亮,適合表面不反光物體;
低角度照射,圖像背景為黑,特征為白,可以突出被測(cè)物輪廓及表面凹凸變化;多角度照射,圖像整體效果較柔和,適合曲面物體檢測(cè);
背光照射,圖像效果為黑白分明的被測(cè)物輪廓,常用于尺寸測(cè)量;
同軸光照射,圖像效果為明亮背景上的黑色特征,用于反光厲害的平面物體檢測(cè)。不同角度光源的示意圖如下:
如何選擇光源的顏色
考慮光源顏色和背景顏色,使用與被測(cè)物同色系的光會(huì)使圖像變亮(如:紅光使紅色物體更亮);使用與被測(cè)物相反色系的光會(huì)使圖像變暗(如:紅光使藍(lán)色物體更暗)。常見(jiàn)視覺(jué)光源顏色有紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)、白(W)、紫外(UV)等。
不同顏色光源效果示例:
光源波長(zhǎng)特性
波長(zhǎng)越長(zhǎng),穿透能力越強(qiáng)。
波長(zhǎng)越短,擴(kuò)散能力越強(qiáng)。紅外的穿透能力強(qiáng),適合檢測(cè)透光性差的物體,如棕色口服液雜質(zhì)檢測(cè)。
紫外對(duì)表面的細(xì)微特征敏感,適合檢測(cè)對(duì)比不夠明顯的地方,如食用油瓶上的文字檢測(cè)。
如何選擇光源的形狀和尺寸
光源形狀主要分為圓形、方形和條形。通常情況下選用與被測(cè)物體形狀相同的光源,最終光源形狀以測(cè)試效果為準(zhǔn)。光源的尺寸選擇,要求保障整個(gè)視野內(nèi)光線均勻,略大于視野為佳。
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