工業(yè)視覺(jué)光源的參數(shù)設(shè)置

本文目錄一覽：

• 1、如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺(jué)光源
• 2、如何正確合理的使用機(jī)器視覺(jué)光源
• 3、如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺(jué)光源？

如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺(jué)光源

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)隨著工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)檢測(cè)中，工業(yè)檢測(cè)應(yīng)用于識(shí)別、表面質(zhì)量、圖像處理、圖像采集等。

一個(gè)完整的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)包括：工業(yè)相機(jī)、光源、圖像采集卡、圖像采集軟件等。

告訴大家如何選擇合適的機(jī)器視覺(jué)光源呢？要注意一下幾點(diǎn)：

1、亮度：在兩種光源中選擇時(shí)，最佳的選擇是更亮的那個(gè)。

當(dāng)光源不夠亮?xí)r，可能有三種不好的情況會(huì)出現(xiàn)。

第一，工業(yè)相機(jī)的信噪比不夠；由于光源的亮度不夠，圖像的對(duì)比度必然不夠，在圖像上出現(xiàn)噪聲的可能性也隨即增大。

第二，光源的亮度不夠，必然要加大光圈，從而減小了景深。

第三，當(dāng)光源的亮度不夠的時(shí)候，自然光等隨機(jī)光對(duì)系統(tǒng)的影響會(huì)最大。

2、光源均勻性：不均勻的光會(huì)造成不均勻的反射。均勻關(guān)系到三個(gè)方面。

第一，對(duì)于視野，在攝像頭視野范圍部分應(yīng)該是均勻的。簡(jiǎn)單的說(shuō)，圖像中暗的區(qū)域就是缺少反射光，而亮點(diǎn)就是此處反射太強(qiáng)了。

第二，不均勻的光會(huì)使視野范圍內(nèi)部分區(qū)域的光比其他區(qū)域多。從而造成物體表面反射不均勻（假設(shè)物體表面的對(duì)光的反射是相同的）。

第三，均勻的光源會(huì)補(bǔ)償物體表面的角度變化，即使物體表面的幾何形狀不同，光源在各部分的反射也是均勻的。

3、光譜特征：光源的顏色及測(cè)量物體表面的顏色決定了反射到攝像頭的光能的大小及波長(zhǎng)。

白光或某種特殊的光譜在提取其他顏色的特征信息時(shí)可能使比較重要的因素。當(dāng)分析多顏色特征的時(shí)候，選擇光源的時(shí)候，色溫是一個(gè)比較重要的因素。

4、壽命特性：光源一般需要持續(xù)使用。為使圖像處理保持一致的精確，視覺(jué)系統(tǒng)必須保證長(zhǎng)時(shí)間獲得穩(wěn)定一致的圖像。

5、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圍的區(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。

如何正確合理的使用機(jī)器視覺(jué)光源

1、用盡量低的亮度等級(jí)使用光源

將光源等級(jí)設(shè)置于50%以下減小電流量，因此所發(fā)出熱量少，避免亮度損耗。建議用30%-50%的光源等級(jí)。如果長(zhǎng)期使用導(dǎo)致亮度減小，可逐漸提高亮度等級(jí)。

2、可安裝風(fēng)扇或提供空氣流以散熱。降低溫度以減緩亮度的劣化。

3、只在成像時(shí)開啟光源。

連續(xù)多次開關(guān)LED光源，對(duì)其使用壽命幾乎沒(méi)有影響。當(dāng)LED作為頻閃光源或僅根據(jù)外部信號(hào)需求而開啟時(shí)，光源強(qiáng)度穩(wěn)定LED壽命將明顯增長(zhǎng)。

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如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺(jué)光源？

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選擇工業(yè)相機(jī)的視覺(jué)光源時(shí)需要考慮以下因素：

1、對(duì)比度

機(jī)器視覺(jué)照明最重要的任務(wù)就是使目標(biāo)特征與背景特征之間產(chǎn)生最大的對(duì)比度。對(duì)比度就是在目標(biāo)特征與背景特征之間有足夠的灰度量區(qū)別。好的照明應(yīng)能保證目標(biāo)特征突出于其他背景

2、亮度

最佳選擇是選擇更亮的那個(gè)。光源不夠亮?xí)r，會(huì)出現(xiàn)三種不好的情況：

1）相機(jī)的信噪比不夠。光源亮度不夠，依靠調(diào)節(jié)相機(jī)參數(shù)等方式提高亮度極有可能增大圖像上的噪聲，從而對(duì)相機(jī)的信噪比提出更高的要求；

2）光源亮度不夠，通過(guò)加大光圈的方式來(lái)提高圖像亮度，會(huì)減小景深；

3）光源亮度不夠，自然光等隨機(jī)光對(duì)系統(tǒng)的影響會(huì)增大。

3、魯棒性

選擇光源對(duì)部件的位置敏感度最小的那個(gè)。當(dāng)光源放置在攝像頭視野的不同區(qū)域或不同角度時(shí)，圖像不會(huì)隨之變化。方向性很強(qiáng)的光源，增大了對(duì)高亮區(qū)域鏡面反射的發(fā)生率，不利于后期特征提取。另外，光源具有較寬的光譜范圍，可以對(duì)不同材料的物體進(jìn)行檢測(cè)。

4、均勻性

光源均勻性要好，在有效的照射范圍內(nèi)，灰度值標(biāo)準(zhǔn)差要小。

5、其他因素

具有較長(zhǎng)的使用壽命及較高的穩(wěn)定性，保障光源在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行狀態(tài)下能持續(xù)穩(wěn)定的工作；成本低，易根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況定制特殊形狀光源。