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怎么初步选择机器视觉光源

发表时间:2014-10-17


                                          怎么初步选择机器视觉光源

 

光源对于机器视觉项目的重要性,就和光线对于人的重要性一样,离开合适的光线,人是很难观测到物体的,因此选择合适的机器视觉光源意义十分重要。

 

机器视觉光源直接影响拍摄图像的质量,进而影响到系统的性能。因此我们认为机器视觉光源起到的最大作用:就是获得对比度高、稳定的图像。

 

好的图像处理系统,应该首先获得一张高质量的图像,可以说光源是图像处理系统成功的基石。选用光源的主要目的有以下几点:

1、将被测区域与背景区域区分开来;

2、增强被测目标边缘的清晰度;

3、消除阴影或者反光;

4、采用合适的光源控制方式,将运动目标无拖影的显示在图像;

 

选择机器视觉光源没有固定的步骤,也很难不通过实测就确定光源的种类,提供光源方案就显得尤为重要。不过有以下几点可以初步考虑,从而基本确定光源的种类:

 

1、对比度
   对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度,从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景.

 

2光源颜色
   光源的颜色及被测物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长。白光或某种特殊的光谱在提取某种颜色的特征信息时可能使比较重要的因素。当分析多颜色特征的时候,选择光源的时候,颜色是一个比较重要的因素。

 

3.光源可预测:当光源入射到物体表面的时候,光源的反映是可以预测的。光源可能被吸收或被反射。光可能被完全吸收(黑金属材料,表面难以照亮)或者被部分吸收(造成了颜色的变化及亮度的不同)。

 

4、光源的形状和种类

   光源的形状选择尽量贴近被测实际区域的形状。比如被测物是小的环状,首先推荐使用环形光;被测物如果是长方形,则推荐使用条光或者面光;根据物体反光与否,确定使用同轴或者DOME消除反光;根据被测物体特性,确定使用面针或是线扫描光源。

 

5控制反射:如果反射光可以控制,图像就可以控制了。因此在涉及机器视觉应用的光源设计时,最重要的原则就是控制好哪里的光源反射通过透镜成像到相机芯片及反射的程度。机器视觉的光源设计就是对反射的研究。影响反射效果的因素有:光源的位置,物体表面的纹理,物体表面的几何形状及光源的均匀性 

 

6光源均匀性
   良好的光源均匀性对于实际检测十分重要,比如同轴光、背光、DOME光源的均匀性就要求比较高。如果均匀性不好,会严重影响测试的精度和稳定性。

 

7亮度 
   当选择两种光源的时候,最佳的选择是选择更亮的那个。

 

8、寿命特性
     工业光源一般需要长期使用。为使图像处理保持一致的精确,视觉系统必须保证长时间获得稳定一致的图像。建议配合专用控制器,或者使用触发,可大幅降低光源工作温度,光源寿命可延长许多。