帶穹頂光源的機(jī)器視覺檢測（帶穹頂光源的機(jī)器視覺檢測儀）

本文目錄一覽：

• 1、機(jī)器視覺光源的選擇
• 2、電影中的拍攝手法有哪些

機(jī)器視覺光源的選擇

機(jī)器視覺光源的選擇

機(jī)器視覺光源的選擇，現(xiàn)代生活中日常照明離不開燈光，房屋裝修更是對光源的要求比較高，光源大體分為冷光和暖光，不同光源視覺感都不同，下面一起來了解一下，機(jī)器視覺光源的選擇。

機(jī)器視覺光源的選擇1

機(jī)器視覺光源

機(jī)器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進(jìn)行各種運(yùn)算來抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個數(shù)、合格不合格、有無等，實(shí)現(xiàn)自動識別功能。

機(jī)器視覺光源的選擇

一、簡單的預(yù)備知識

1、因材質(zhì)和厚度不同、對光的透過特性（透明度）各異。

2、光根據(jù)其波長之長短、對物質(zhì)的穿透能力（穿透率）各異。

3、光的波長越長、對物質(zhì)的透過力越強(qiáng)，光的波長越短、在物質(zhì)表面的擴(kuò)散率越大。

4、透射照明、即是使光線透射對象物、并觀察其透過光之照明手法。

二、光源

1、穏定均勻的光源極其重要。

2、目的：將被測物與背景盡量明顕區(qū)分。

3、摂取圖像時(shí)、最重要之處是如何鮮明地獲得：被測物與背景的濃淡差。

4、目前，在圖像處理領(lǐng)域中最広范的技術(shù)手法是：二值化（白黒）處理。

以上就是我針對機(jī)器視覺光源的選擇這一科技的發(fā)明闡述的資料了，隨著科技的發(fā)達(dá)每天都有很多新鮮的東西問世，無論是那一方面的機(jī)器還是新鮮事物都是隨著人們的需求而發(fā)展的。像褪殼機(jī)一類的就是褪花生跟瓜子發(fā)明的，都是省力又省時(shí)間的偉大發(fā)明呢。

機(jī)器視覺光源的選擇2

一套完整的視覺檢測系統(tǒng)主要包含圖像采集部分和圖像分析部分，而圖像采集部分主要由工業(yè)相機(jī)、工業(yè)鏡頭以及機(jī)器視覺光源承擔(dān)，今天我們主要介紹機(jī)器視覺光源的相關(guān)基礎(chǔ)知識及選型技巧。

首先我們需要了解，機(jī)器視覺中的光源起到哪些作用：

1.照亮目標(biāo)，提高亮度；

2.形成有利于圖像處理的成像效果，降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和對圖像處理算法的要求；

3.克服環(huán)境光干擾，保證圖像穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的精度、效率。

恰當(dāng)?shù)墓庠凑彰髟O(shè)計(jì)可以使圖像中的目標(biāo)信息與背景信息得到最佳分離，這樣不僅大大降低圖像處理的算法難度，同時(shí)也提高系統(tǒng)的精度和可靠性。但非常遺憾，目前沒有通用的機(jī)器視覺照明系統(tǒng)應(yīng)對不同的檢測要求，因此針對每個特定的案例，都需要設(shè)計(jì)合適的照明裝置，以達(dá)到最佳效果。而不合適的照明，則會引起很多問題，機(jī)器視覺光源如此重要，卻往往被很多人忽視。

目前機(jī)器視覺光源主要采用LED（發(fā)光二極管），由于其形狀自由度高、使用壽命長、響應(yīng)速度快、單色性好、顏色多樣、綜合性價(jià)比高等特點(diǎn)在行業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用：

一、形狀自由度

一個LED光源是由許多單個LED組合而成的，因而跟其他光源相比，可做成更多的形狀，更容易針對用戶的情況，設(shè)計(jì)光源的形狀和尺寸。

二、使用壽命長

為了使圖像處理單元得到精確的、重復(fù)性好的測量結(jié)果，照明系統(tǒng)必須保證相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)能夠提供穩(wěn)定的圖像輸入。LED光源在連續(xù)工作10000到30000小時(shí)后，亮度衰減，但遠(yuǎn)比其他光源效果好。此外，用控制系統(tǒng)使其間斷工作，可抑制發(fā)光管發(fā)熱，壽命也將延長一倍。

三、響應(yīng)速度快

LED發(fā)光管響應(yīng)時(shí)間很短，響應(yīng)時(shí)間的真正意義是能按要求保證多個光源或一個光源不同區(qū)域之間的工作切換，采用專用控制器給LED光源供電時(shí)，達(dá)到最大照度的時(shí)間小于10s。

四、顏色多樣

除了光源的形狀以外，得到穩(wěn)定圖像輸入的另一方面就是選擇光源的顏色。甚至相同形狀的光源，由于顏色的不同得到的圖像也會有很大的差別。實(shí)際上，如何利用光源顏色的技術(shù)特性得到最佳對比度的圖像效果一直是光源開發(fā)的主要方向。

五、綜合性運(yùn)營成本低

選用低廉而性能沒有保證的產(chǎn)品，初次投資的節(jié)省很快會被日常的維護(hù)、維修費(fèi)用抵消。其他光源不僅耗電是LED光源的2~10倍，而且?guī)缀趺吭戮鸵鼡Q，浪費(fèi)了維修工程師許多寶貴的時(shí)間。而且投入使用的光源越多，在器件更換和人工方面的花費(fèi)就越大，因此選用壽命長的LED光源從長遠(yuǎn)看是很經(jīng)濟(jì)的'。

機(jī)器視覺照明技術(shù)基礎(chǔ)知識：

1）照射方式

選擇不同的光源，控制和調(diào)節(jié)照射到物體上的入射光的方向是機(jī)器視覺系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最基本的參數(shù)。它取決于光源的類型和相對于物體放置的位置，一般來說有兩種最基本的方式：直射光和漫射光，所有其它的方式都是從這兩種方法中延伸出來的。

直射光：入射光基本上來自一個方向，射角小，它能投射出物體陰影；

漫射光：入射光來自多個方向，甚至于所有的方向，它不會投射出明顯的陰影。

2）反射方式

物體反射光線有兩種不同的反射特性：直反射和漫反射。

直反射：光線的反射角等于入射角。直反射有時(shí)用途很大，有時(shí)又可能產(chǎn)生極強(qiáng)的眩耀。在大多數(shù)情況應(yīng)避免鏡面反射。

漫反散：照射到物體上的光從各個方向漫散出去。在大多數(shù)實(shí)際情況下，漫散光在某個角度范圍內(nèi)形成，并取決于入射光的角度。

3）顏色

光譜中很大的一部分電磁波譜是人眼可見的，在這個波長范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光，范圍在400nm至760nm之間（有的人可以觀測到380~780nm），即從紫色380nm到紅色780nm。

色環(huán)就是把可見光光譜中的色彩進(jìn)行排序，形成紅色連接到另一端的紫色。機(jī)器視覺中應(yīng)用的色環(huán)通常包括6種不同的顏色，分為兩大類：暖色和冷色。暖色由紅色調(diào)構(gòu)成，冷色來自于藍(lán)色調(diào)。通常用相反色溫的光線照射，圖像可以達(dá)到最高級別的對比度；相同色溫的光線照射，可以有效濾除。因此靈活利用色溫特性，對我們選擇光源很有幫助。

4）明視場和暗視場

明視場是最常用的照明方案，采用正面直射光照射形成。而暗視場主要由低角度或背光照明形成。對于不同項(xiàng)目檢測需求，選擇不同類型的照明方式，一般來說暗視場會使背景呈現(xiàn)黑暗，而被檢物體則呈現(xiàn)明亮。

5）光源分類

目前主要有以下幾種分類方式：

a）顏色

常用光源顏色集中在可見光范圍，主要有白光（復(fù)合光）、紅色、藍(lán)色、綠色，另外紅外光也比較普及，而紫外光由于各種原因，應(yīng)用較少。

b）外形

各廠家會根據(jù)不同光源外形特性進(jìn)行分類，也是目前的主流分類，比如環(huán)形光源、環(huán)形低角度光源、條形光源、圓頂光源（碗光源/穹頂光源）、面光源等。

c）工作原理/特性

按不同的應(yīng)用方式或者原理進(jìn)行分類，主要有無影光源、同軸光源、點(diǎn)光源、線光源、背光源、組合光源以及結(jié)構(gòu)光源等。

常見的光源類型及照明方式

1.一般目的的照明（直接照明）：光直接射向物體，得到清楚的影像。

當(dāng)我們需要得到高對比度物體圖像的時(shí)候，這種類型的光很有效。但是當(dāng)我們用它照在光亮或反射的材料上時(shí)，會引起類似鏡面的反光。通用照明一般采用環(huán)狀或點(diǎn)狀照明。環(huán)光是一種常用的通用照明方式，很容易安裝在鏡頭，可給漫反射表面提供足夠的照明。

2.暗場照明：暗場照明是相對于物體表面提供低角度照明。

使用工業(yè)相機(jī)拍攝鏡子，如果視野內(nèi)能看見光源就認(rèn)為是亮場照明，相反的在視野中看不到光源就是暗場照明。因此光源是亮場照明還是暗場照明與光源的位置有關(guān)。通常，暗場照明應(yīng)用于對表面突起部分的照明或表面紋理變化的照明。

3.背光照明：從物體背面射過來均勻視場的光，通過相機(jī)可以看到物面的側(cè)面輪廓。

背光照明常用于測量物體的尺寸和方向。背光照明產(chǎn)生很強(qiáng)的對比度。應(yīng)用背光技術(shù)時(shí)，物體表面特征可能會丟失。例如，可以應(yīng)用背光技術(shù)測量硬幣的直徑，但是卻無法判斷硬幣的正反面。

4.漫射照明：連續(xù)漫反射照明應(yīng)用于物體表面的反射性或者表面有復(fù)雜的角度。

連續(xù)漫反射照明應(yīng)用半球形的均勻照明，以減小影子及鏡面反射。這種照明方式對于完全組裝的電路板照明非常有用。這種光源可以達(dá)到170球面度立體角范圍的均勻照明。

5.同軸照明：同軸光的形成——通過垂直墻壁出來的發(fā)散光，射到一個使光向下的分光鏡上，相機(jī)從上面通過分光鏡看物體。

這種類型的光源對檢測高反射的物體特別有幫助，還適合在周圍環(huán)境產(chǎn)生陰影的影響下，檢測面積不明顯的物體。

6.偏振片：只允許振動方向平行于其允許方向的光通過，垂直分量被截止。

針對具體的應(yīng)用，從眾多的方案中選擇一個最好的照明系統(tǒng)是整個圖像處理系統(tǒng)穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。

電影中的拍攝手法有哪些

一般的拍攝手法如下：

1、推鏡頭指攝影機(jī)向被攝物體推近或是用變焦距鏡頭逐漸拉長焦距，使觀眾有一個移近被攝物的感覺。

2、拉鏡頭則和推鏡頭正相反，造成畫面上的被攝物逐漸遠(yuǎn)離觀眾視點(diǎn)的感覺。并逐漸擴(kuò)展視野范圍。

3、搖鏡頭是指攝影機(jī)在原位置不變，通過機(jī)身的上、下、左、右、旋轉(zhuǎn)等運(yùn)動，使畫面呈現(xiàn)動態(tài)構(gòu)圖，產(chǎn)生巡視、環(huán)視周圍環(huán)境事物、揭示動態(tài)中的人物內(nèi)心世界、烘托情緒的藝術(shù)效果。

4、移動鏡頭又稱“移動攝影”，將攝影機(jī)放在可移動的車輛或升降機(jī)上，對被攝物體作各方向移動所拍攝的畫面。

幾種特殊的攝影方法：

1、變速攝影：在拍攝時(shí)使膠片的速度高于或低于正常每秒24格的速率。產(chǎn)生“慢動作”和“快動作”的畫面效果，在現(xiàn)在的電影中是一種常用的攝影方法。

2、逐格攝影：也稱為分格攝影。使用“逐格電動機(jī)”驅(qū)動攝影機(jī)一個畫面一個畫面地逐格拍攝。如要表現(xiàn)花開、細(xì)胞分裂、日出等。

3、顯微攝影：將光學(xué)顯微鏡放大的影像用電影攝影機(jī)拍攝到膠片上。廣泛用于微觀世界的分析和研究。

4、航空攝影：用航空飛行器對景物進(jìn)行電影、電視等的攝影方法。

5、水下攝影：將攝影機(jī)和人潛入水下進(jìn)行拍攝的一種攝影法。

6、紅外線攝影：用紅外線為光源和用紅外線膠片的攝影方法。

擴(kuò)展資料

電影攝影，電影是連續(xù)的畫幅，一個隨著一個在銀幕上出現(xiàn)而成的，觀眾們則由這些畫面再加上對白（或旁白）和聲音效果的幫助，把握了整個連續(xù)畫幅的「視覺暫留」的錯覺，按照發(fā)光速度與發(fā)聲速度的比例，這些連續(xù)畫幅進(jìn)行的速度是每秒二十四畫幅。

電影攝影，通常是根據(jù)劇情的需要進(jìn)行，首先要看它的主題表達(dá)方式和觀眾對象來決定題材而拍攝。

文藝片，對于光和影的格調(diào)要柔和高雅，攝影機(jī)運(yùn)動率按主體方位變化應(yīng)宜緩慢，帶有詩情畫意的深度感和節(jié)奏美。

武俠片，動作快速強(qiáng)烈，多用特寫短鏡頭，光與影的比差盡量顯著，色調(diào)對比宜強(qiáng)硬，處處描寫富有力與美的表現(xiàn)。

傳記片，畫面構(gòu)圖要平穩(wěn)；光、影、色與音效要有氣氛效果，以刻畫出劇中人物的形象、事物和發(fā)生的問題。

神怪片（包括鬼怪片），每一鏡頭按情理需要配以燈光色紙或?yàn)V光鏡改正，再加上特殊化妝及布景道具，以構(gòu)成科幻神奇效果而增加恐怖氣氛。

歌舞片，鏡頭運(yùn)轉(zhuǎn)宜輕松活潑；對于俯、仰、搖、跟、推、拉等運(yùn)動取景，都是旨在表達(dá)主體韻律美，處處表現(xiàn)運(yùn)鏡的開朗。

電影在進(jìn)行攝影之前，攝影師應(yīng)與導(dǎo)演、燈光師、布景師和特技師。（包括化妝師）先行協(xié)調(diào)，分工合作，任何人均應(yīng)詳研劇本內(nèi)容與中心意識，而后共同探討建議改進(jìn)再來攝制。原引國際君友會王愛君文集《電影攝影》。

參考資料來源：百度百科：電影攝影