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如何選擇視覺光源?

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如何選擇視覺光源?

發(fā)布日期:2018-07-04 作者:admin 點擊:

如何判斷一個視覺光源的好壞,需要了解哪些方面的知識呢?  


1、對比度  

對比度對機器視覺來說非常重要。機器視覺應(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)生最大的對比度,從而易于特征的區(qū)分。對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的特征突出于其他背景?! ?/span>

2、魯棒性  

魯棒性就是對環(huán)境有一個好的適應(yīng)。好的光源需要在實際工作中與其在實驗室中的有相同的效果 ?! ?/span>

3、亮度  

當(dāng)選擇兩種光源的時候,最佳的選擇是選擇更亮的那個。光源的亮度不夠,必然要加大光圈,從而減小了景深 。  

4、均勻性  

均勻性是光源一個很中要的技術(shù)參數(shù)。均勻性好的光源使系統(tǒng)工作穩(wěn)定 ?! ?/span>

5、可維護性  

可維護性主要指光源易于安裝,易于更換 。  

6、壽命及發(fā)熱量  

光源的亮度不易衰減過快,這樣會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定,增加維護的成本 。發(fā)熱量大的燈亮度衰減快,光源的壽命也會受到很大影響?!?/span>



視覺光源種類.jpg

 視覺光源

如何依靠光源增強圖像對比度?  

1. 使用相同顏色的光或相近顏色的光源照射可以使被照射部分變亮;    

2. 使用相反顏色的光或相近顏色的光源照射可以使被照射部分變暗?! ?/span>

3. 不同的波長,對物質(zhì)的穿透力(穿透率)不同,波長越長,對物體的穿透力愈強,波長越短,對物質(zhì)表面的擴散率愈大?! ?/span>


光源選擇技巧  

1. 需要前景與背景更大的對比度,可以考慮用黑白相機與彩色光源   

2. 環(huán)境光的問題,嘗試用單色光源,配一個濾鏡  

3. 閃光曲面,考慮用散射圓頂光  

4. 閃光,平的,但粗糙的表面,嘗試用同軸散射光  

5. 看表面的形狀,考慮用暗視場(低角度)  

6. 檢測塑料的時候,嘗試用紫外或紅外光  

7. 需要通過反射的表面看特征,嘗試用低角度線光源(暗視場)  

8. 單個光源不能有效解決問題時考慮用組合光源  

9. 頻閃能夠產(chǎn)生比常亮照明20倍強的光 


如何選擇光源的角度  

根據(jù)期望的圖像效果,選擇不同入射角度的光源。高角度照射,圖像整體較亮,適合表面不反光物體;

低角度照射,圖像背景為黑,特征為白,可以突出被測物輪廓及表面凹凸變化;多角度照射,圖像整體效果較柔和,適合曲面物體檢測;

背光照射,圖像效果為黑白分明的被測物輪廓,常用于尺寸測量;

同軸光照射,圖像效果為明亮背景上的黑色特征,用于反光厲害的平面物體檢測。不同角度光源的示意圖如下:   

光源角度選擇.png


如何選擇光源的顏色  

考慮光源顏色和背景顏色,使用與被測物同色系的光會使圖像變亮(如:紅光使紅色物體更亮);使用與被測物相反色系的光會使圖像變暗(如:紅光使藍色物體更暗)。常見視覺光源顏色有紅(R)、綠(G)、藍(B)、白(W)、紫外(UV)等。

不同顏色光源效果示例:

視覺光源顏色應(yīng)用.png

光源波長特性

波長越長,穿透能力越強。

波長越短,擴散能力越強。紅外的穿透能力強,適合檢測透光性差的物體,如棕色口服液雜質(zhì)檢測。

紫外對表面的細微特征敏感,適合檢測對比不夠明顯的地方,如食用油瓶上的文字檢測。    


如何選擇光源的形狀和尺寸  

光源形狀主要分為圓形、方形和條形。通常情況下選用與被測物體形狀相同的光源,最終光源形狀以測試效果為準。光源的尺寸選擇,要求保障整個視野內(nèi)光線均勻,略大于視野為佳。    


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