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在機(jī)器視覺系統(tǒng)的應(yīng)用中,光源的選擇非常重要,它將直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果。合適的光源將為圖像采集機(jī)制提供穩(wěn)定和高對比度的圖像。那么如何選擇合適的機(jī)器視覺光源,如何評(píng)價(jià)一個(gè)光源的質(zhì)量呢?
1.對比度
對比度對于機(jī)器視覺非常重要。機(jī)器視覺應(yīng)用中照明重要的任務(wù)是使待觀察的特征和待忽略的圖像特征之間的對比度放大化,從而便于區(qū)分特征。對比度被定義為特征與其周圍區(qū)域之間有足夠的灰度差。良好的照明應(yīng)該能夠確保要檢測的特征從其他背景中脫穎而出。
2.亮度
在選擇兩種光源時(shí),選擇是選擇較亮的一種是比較合適的。當(dāng)光源不夠亮?xí)r,可能會(huì)出現(xiàn)三種不好的情況。一是攝像頭的信噪比不夠;因?yàn)楣庠吹牧炼炔粔?,圖像的對比度必然會(huì)不足,圖像上出現(xiàn)噪點(diǎn)的可能性也會(huì)增加。其次,如果光源亮度不夠,就要加大光圈,從而降低景深。另外,當(dāng)光源亮度不足時(shí),自然光等隨機(jī)光線對系統(tǒng)的影響大。
3.光源是可預(yù)測的
當(dāng)光源入射到物體表面時(shí),光源的反射是可預(yù)測的。光源可以被吸收或反射。光可能被完全吸收(黑色金屬材料,表面難以照射)或部分吸收(導(dǎo)致顏色變化和亮度差異)。未被吸收的光會(huì)被反射,入射光的角度等于反射光的角度。這一科學(xué)定律大大簡化了機(jī)器視覺光源,因?yàn)橥ㄟ^控制光源可以達(dá)到理想的預(yù)期效果。
4.均勻性
均勻性是光源非常重要的技術(shù)參數(shù)。均勻的光源使系統(tǒng)工作穩(wěn)定。
5.安裝維護(hù)
可維護(hù)性主要是指光源易于安裝和更換。
6.壽命和熱值
光源的亮度不要衰減太快,會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性,增加維護(hù)成本。高熱值的燈亮度衰減很快,光源壽命也會(huì)受到很大影響。
1.用相同顏色的光或相似顏色的光源照明可以使被照射的部分變亮;
2.用相反顏色的光或相似顏色的光源照明會(huì)使被照射的部分變暗。
3.不同的波長對材料有不同的穿透力(穿透率)。波長越長,對物體的穿透力越強(qiáng),波長越短,對材料表面的擴(kuò)散速率越大。
1.如果需要更大的前景和背景對比度,可以考慮使用黑白相機(jī)和彩色光源;
2.對于環(huán)境光的問題,盡量使用帶濾光片的單色光源;
3.閃光曲面,考慮散射頂燈;
4.閃光時(shí),表面平坦但粗糙,盡量使用同軸散射光;
5.看表面形狀,考慮使用暗視場(低角度);
6.測試塑料時(shí),盡量使用紫外線或紅外線;
7.我們需要透過反射面看到特征,盡量使用低角度線光源(暗視場);
8.當(dāng)單一光源不能有效解決問題時(shí),考慮使用組合光源;
9.頻閃照明可以產(chǎn)生比正常照明強(qiáng)20倍的光;