理论知识
选择机器视觉光源应注意哪些因素?
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时间:2012-09-26 12:00:13

        光源是机器视觉系统中的一部分,是最先与被测物体建立关系的组件。机器视觉技术是将被测物体转化为图像信息、数字信息后,进行判别与运算,最终来控制现场的设备动作或是判别产品质量与规格。而在整个过程中,光源的主要作用就是通过光线的照射,使得被测物体在背景上更加明显,使相机能够获取清晰的图像信息。光源是实现图像采集的重要基础,直接影响图像的成像质量以及整体的检测效果。

        目前比较常用的主要有高频荧光灯、光纤卤素灯以及LED灯三种类型的光源,其中LED光源以其低温、均衡、无闪烁、无阴影,使用寿命长等性能优点,在市场应用方面占据着绝对的优势。LED光源可以分为正面照明与背面照明两大类,正面照明多用于检测物体表面的特征,而背面照明则一般用于检测物体的轮廓。按其结构不同可以分为环形光源、条形光源、背光源、同轴光源以及对位光源等,按其照明技术不同又可分为直射光、漫射光、偏光以及平行光等。正确的选择机器视觉光源是实现整个系统完美运作的前提,那么,在面对如此繁多的光源类型时,选择应注意哪些因素呢?

        亮度:在选择光源时,亮度是一个非常关键的因素,只有光源足够亮,才能达到突出被测物体的作用。反之,光源的亮度不够的话,图像的对比度必然不够,那么图像上出现噪声的可能性就增大了。而且,光源的亮度不够,就必然需要加大光圈,这样就减小了景深,容易出现图像畸变。

        光源的位置:光源的目标是要达到被测物体的特征与其周围的背景对光源的反射不同,既然光源是通过入射角反射产生作用的,因此光源的位置对获取高对比度的图像至关重要,了解光源需要怎样在物体表面进行反射,就可以确定出光源的位置了。

        表面纹理与形状:物体表面可能是高度反射或者高度漫反射,决定如何选择的主要因素是物体表面的光滑度。一般漫反射的表面,有着复杂的表面角度。同样的,一个球形表面反射光源的方式与平面物体是不相同的,物体表面的形状越复杂,其表面的光源变化也会随之而复杂。

        鲁棒性:一个合适的好光源,不管放置在摄像头视野的任何区域或任何角度时,图像是不会随之变化的。

        总结起来,好的机器视觉光源应该能够产生最大的对比度,亮度足够还要对部件的位置变化不敏感。

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