機器視覺光(guāng)源如何選擇

機器視覺是用(yòng)機器代替人(rén)眼來(lái)做(zuò)測量和(hé)判斷，機器視覺系統主要包含相機、鏡頭、光(guāng)源、圖像處理(lǐ)系統和(hé)執行機構。而光(guāng)源作爲其中重要組成部分(fēn)，直接關系到系統的(de)成敗。在視覺系統中圖像是核心，選擇合适的(de)光(guāng)源能夠呈現一幅好的(de)圖像，能夠簡化(huà)算(suàn)法提高(gāo)系統穩定性，一幅圖像如果曝光(guāng)過度則會隐藏很多(duō)重要的(de)信息，出現陰影(yǐng)則會引起邊緣誤判，圖像不均勻則會導緻阈值選擇困難。因此要保證有較好的(de)圖像效果，就必須要選擇一個(gè)合适的(de)光(guāng)源。

光(guāng)源及光(guāng)學系統設計的(de)成敗是決定系統成敗的(de)首要因素。在機器視覺系統中，視覺光(guāng)源的(de)作用(yòng)至少有以下(xià)幾種：

1、照(zhào)亮目标，提高(gāo)目标亮度；

2、形成最有利于圖像處理(lǐ)的(de)成像效果；

3、克服環境光(guāng)幹擾，保證圖像的(de)穩定性；

4、用(yòng)作測量的(de)工具或參照(zhào)；

機器視覺光(guāng)源如何選擇，光(guāng)源的(de)好壞在于對(duì)比度、亮度和(hé)對(duì)位置變化(huà)的(de)敏感程度，機器視覺光(guāng)源包括LED光(guāng)源、紫外照(zhào)明(míng)系統、紅外光(guāng)源、光(guāng)纖照(zhào)明(míng)系統、鹵素燈等。由于沒有通(tōng)用(yòng)的(de)機器視覺照(zhào)明(míng)設備，所以針對(duì)每個(gè)特定的(de)應用(yòng)實例，要設計相應的(de)照(zhào)明(míng)裝置，以達到最佳效果。機器視覺系統的(de)視覺光(guāng)源的(de)價值也(yě)正在于此。

機器視覺光(guāng)源如何選擇

1、亮度：在兩種光(guāng)源中選擇時(shí)，最佳的(de)選擇是更亮的(de)那個(gè)。當光(guāng)源不夠亮時(shí)，可(kě)能有三種不好的(de)情況會出現。第一，工業相機的(de)信噪比不夠；由于光(guāng)源的(de)亮度不夠，圖像的(de)對(duì)比度必然不夠，在圖像上出現噪聲的(de)可(kě)能性也(yě)随即增大(dà)。第二，光(guāng)源的(de)亮度不夠，必然要加大(dà)光(guāng)圈，從而減小了(le)景深。第三，當光(guāng)源的(de)亮度不夠的(de)時(shí)候，自然光(guāng)等随機光(guāng)對(duì)系統的(de)影(yǐng)響會最大(dà)。

2、光(guāng)源均勻性：不均勻的(de)光(guāng)會造成不均勻的(de)反射。均勻關系到三個(gè)方面。第一，對(duì)于視野，在攝像頭視野範圍部分(fēn)應該是均勻的(de)。簡單地說，圖像中暗的(de)區(qū)域就是缺少反射光(guāng)，而亮點就是此處反射太強了(le)。第二，不均勻的(de)光(guāng)會使視野範圍内部分(fēn)區(qū)域的(de)光(guāng)比其他(tā)區(qū)域多(duō)。從而造成物(wù)體表面反射不均勻（假設物(wù)體表面的(de)對(duì)光(guāng)的(de)反射是相同的(de)）。第三，均勻的(de)光(guāng)源會補償物(wù)體表面的(de)角度變化(huà)，即使物(wù)體表面的(de)幾何形狀不同，光(guāng)源在各部分(fēn)的(de)反射也(yě)是均勻的(de)。

3、光(guāng)譜特征：光(guāng)源的(de)顔色及測量物(wù)體表面的(de)顔色決定了(le)反射到攝像頭的(de)光(guāng)能的(de)大(dà)小及波長(cháng)。白光(guāng)或某種特殊的(de)光(guāng)譜在提取其他(tā)顔色的(de)特征信息時(shí)可(kě)能是比較重要的(de)因素。當分(fēn)析多(duō)顔色特征的(de)時(shí)候，選擇光(guāng)源的(de)時(shí)候，色溫是一個(gè)比較重要的(de)因素。

4、壽命特性：光(guāng)源一般需要持續使用(yòng)。爲使圖像處理(lǐ)保持一緻的(de)精确，視覺系統必須保證長(cháng)時(shí)間獲得(de)穩定一緻的(de)圖像。

5、對(duì)比度：對(duì)比度對(duì)機器視覺來(lái)說非常重要。機器視覺應用(yòng)的(de)照(zhào)明(míng)的(de)最重要的(de)任務就是使需要被觀察的(de)特征與需要被忽略的(de)圖像特征之間産生最大(dà)的(de)對(duì)比度，從而易于特征的(de)區(qū)分(fēn)。對(duì)比度定義爲在特征與其周圍的(de)區(qū)域之間有足夠的(de)灰度量區(qū)别。好的(de)照(zhào)明(míng)應該能夠保證需要檢測的(de)特征突出于其他(tā)背景。

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