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如何進(jìn)行機(jī)器視覺打光及內(nèi)容與要點(diǎn)
一、機(jī)器視覺光源光的概念:
1、 直射光:直接照射物體的光。直射光的特點(diǎn)是被照物體后面會(huì)產(chǎn)生影子。晴天太陽光為直射光。
2、 擴(kuò)散光:各種角度的光混合在一起的光。擴(kuò)散光照射被照物體不會(huì)產(chǎn)生陰影,如無影燈燈光就為擴(kuò)散光,陰天的太陽光經(jīng)過云層反射也是擴(kuò)散光。
3、 平行光:光的照射方向一致,光線平行的光。
4、 偏振光:所有的光的振幅平面皆為同一平面的光,叫做偏振光。
5、 直反射(鏡面反射):
6、 漫反射:
7、 明視場:直接反射光進(jìn)鏡頭。并不是說視野里物體亮就是明視場,物體亮度都是相對的,光源亮度高也會(huì)使暗視場的物理比較明亮。
8、 暗視場:散射光進(jìn)鏡頭。
二、光的穿透性和反射性:波長長的光(紅外光)穿透性好;波長短的光反射性好。穿透塑料薄膜檢查物體首選紅外;觀測玻璃上灰塵劃痕首選紫外。
擴(kuò)散比率:反射能力。擴(kuò)散比率高的光穿透性差。
人眼看不到紅外光和紫外光,但是相機(jī)能夠測到紅外和紫外;相機(jī)對紅外和紫外的感光也是有限的,要參照相機(jī)的感光特性曲線;紫外照射有些物體可以發(fā)出熒光。
三、常用照明方式:明視場、暗視場、背光照明。
一般相機(jī)都是裝在被測物正上方,所以當(dāng)使用同軸光的時(shí)候,是明視場;使用低角度光的是暗視場。
測試物體輪廓尺寸多選背光照明方式。
四、光源顏色的選擇:
1、 用光的穿透性或擴(kuò)散特性。
2、 被測物是彩色:什么顏色的物體反射什么顏色的光,相機(jī)觀察就是亮色(白色);吸收其他顏色的光,相機(jī)觀察就是暗色(黑色)。波長接近,吸收的少;波長相差大,吸收的多。
3、 即使相同顏色的物體,由于材質(zhì)不同,對光的反射特性也不同。短波長光照射不同材質(zhì)物體,反光率差異大;長波長光照射,反光率差異相對小。
五、偏光板和偏光濾鏡:
作用:1、消除反光干擾:
利用原理:鏡面反射中入射光為偏振光,反射光也是偏振光;漫反射中入射光是偏振光,反射光非偏振光。
例子:取玻璃窗中玩具的圖像,視野里會(huì)有玻璃反射的光源影像,造成干擾。光源上裝偏光板,鏡頭上裝偏光濾鏡。偏振光經(jīng)玻璃反射仍為偏振光,利用偏光濾鏡過濾掉這些偏振光即可消除光源影像干擾;玩具上為漫反射,總有一部分漫反射光到鏡頭里,即可成像。
缺點(diǎn):亮度會(huì)被削減。
2、辨別材質(zhì):同一束偏振光經(jīng)過不同材質(zhì)折射,振幅面角度改變大小不同。這樣再經(jīng)過偏光板的過濾得到的圖像亮度就不同(體現(xiàn)在相機(jī)上就是顏色不同),即可區(qū)分不同材質(zhì)。應(yīng)用:瓶裝液體成分的檢測。
六、實(shí)操:
1、 根據(jù)視野大?。ㄒ曇耙缺粶y物稍大),鏡頭焦距,CCD尺寸可以初步估算工作距離。
2、 研究被測物體,利用室內(nèi)光做光源,眼睛作鏡頭即可估測用明視場還是暗視場打光成像效果好。能選用低角度環(huán)形光的話成本會(huì)比同軸光便宜。根據(jù)被測物和背景的顏色差異選光源顏色;根據(jù)被測物大小選合適尺寸的光源;根據(jù)被測物的特性選光源類型。
3、 操作中注意手法細(xì)節(jié),防止鏡頭脫落;一手調(diào)節(jié)支架高低,一手托住支架。
4、 調(diào)試中光源亮度越低,相機(jī)光圈越大,景深越小,越容易得到最清晰最銳利的圖像。(景深大,圖像質(zhì)量都勉勉強(qiáng)強(qiáng)算清晰,卻又得不到最清晰)。