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视觉光源在机器视觉中不同的照明作用

作 者:康耐德智能 关注:458 发表时间:2019-03-26 08:47:35 来源:网络资源

机器视觉系统主要由三部分组成:图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。而图像的获取是机器视觉的核心,图像的获取系统则是由视觉光源、工业镜头、工业相机三部分组成。光源的选取与打光合理与否可直接影响至少30%的成像质量。所以光源是机器视觉系统中非常重要的一部分。

 

通过适当的视觉光源照明设计,使图像中的目标信息与背景信息得到更佳分离,可以大大降低图像处理算法分割、识别的难度,同时提高系统的定位、测量精度,使系统的可靠性和综合性能得到提高。反之,如果光源设计不当,会导致在图像处理算法设计和成像系统设计中事倍功半。因此,光源及光学系统设计的成败是决定系统成败的重要因素。



[视觉光源]的作用:

1.照亮目标,提高目标亮度;

2.突出测量特征,简化图像处理算法;

3.克服环境光的干扰,保证图像的稳定性,提高图像信噪比;

4.提高视觉系统的定位、测量、识别精度,以及系统的运行速度;

5.降低系统设计的复杂度,形成有利于图像处理的成像效果.

 

一般目的的照明:

通用照明一般采用环状或点状照明。环灯是一种常用的通用照明方式,其很容易安装在镜头上,可给漫反射表面提供足够的照明。



 

背光照明:

背光照明是将光源放置在相对于摄像头的物体的背面。这种照明方式与别的照明方式有很大不同因为图像分析的不是发水光而是入射光。背光照明产生了很强的对比度。应用背光技术时候,物体表面特征可能会丢失。例如,可以应用背光技术测量硬币的直径,但是却无法判断硬币的正反面。

 

同轴照明:

同轴照明是与摄像头的轴向有相同的方向的光照射到物体的表面。同轴照明使用一种特殊的半反射镜面反射光源到摄像头的透镜轴方向。半反射镜面只让从物体表面反射垂直于透镜的光源通过。同轴照明技术对于实现扁平物体且有镜面特征的表面的均匀照明很有用。此外此技术还可以实现使表面角度变化部分高亮,因为不垂直于摄像头镜头的表面反射的光不会进入镜头,从而造成表面较暗。连续漫反射照明:连续漫反射照明应用于物体表面的反射性或者表面有复杂的角度。连续漫反射照明应用半球形的均匀照明,以减小影子及镜面反射。这种照明方式对于完全组装的电路板照明非常有用。这种光源可以达到170立体角范围的均匀照明。


 

暗域照明:

暗域照明是相对于物体表面提供低角度照明。使用相机拍摄镜子使其在其视野内,如果在视野内能看见光源就认为使亮域照明,相反的在视野中看不到光源就是暗域照明。因此光源是亮域照明还是暗域照明与光源的位置有关。典型的,暗域照明应用于对表面部分有突起的部分的照明或表面纹理变化的照明。

 

结构光:

结构光是一种投影在物体表面的有一定几何形状的光(如线形、圆形、正方形)。典型的结构光涉及激光或光纤。结构光可以用来测量相机到光源的距离。多轴照明:在许多应用中,为了使视野下不同的特征表现不同的对比度,需要多重照明技术。




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