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机器视觉光源选型知识介绍
2018.08.06
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视觉光源是影响机器视觉系统图像处理的重要因素,其直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备,所以针对每个特定的应用实例,要选择合适的打光方式,以达到最佳的成像效果。


一幅好的图像标准是什么?

1、对比度明显,目标与背景的边界清晰;

2、背景尽量淡化而且均匀,不干扰图像处理;

3、与颜色有关的还需要颜色真实,亮度适中,不过度曝光。


光源图像好坏.png

光源成像效果图比较


第一幅图像对比度差,将导致目标与背景很难分离,第二幅均匀性差会导致很难找到一个全局的灰度判别标准,第三幅图一致性差会导致目标提取不完整等问题。下面三幅图分别为对比度、均匀性、一致性比较好的情况,这样的成像效果,图像处理起来将会很简单和稳定许多。

 

视觉光源选型的过程

1、了解项目需求,明确要检测或者测量的目标;

2、分析目标与背景的区别,找出两者之间最可能差异大的光学现象;

3、根据光源与目标之间的配合关系,初步确定光源的发光类型;

4、拿光源实验测试,以确定满足要求的打光方式。


光源选型案例:所测产品比较平滑,有一定的反光特性。字体为黑色,优先考虑使背景变白来突出与黑色字符的对比性。主要考虑使用的光源类型有条形光,环形光,同轴光。因产品较大,暂时排除同轴光,试用条形、环形光源。


各种光的效果.png

各种颜色光的效果


如何获得一幅好的图像

1、选择合适相素的相机;

2、与相机像素接近分辨率的镜头;

3、适合拍摄特征的光源;

4、合适的通光量,尽量以光源的亮度作为首要介质;

5、减少外界光的干扰。

 

光源选型的一般性规则汇总

背光:尺寸测量,轮廓检测

亮场:通用照明检测

暗场:表明缺陷检测

结构光法:三维测量

彩色光:对于色彩检测或者多色样品

 

背光轮廓检测.png

背光轮廓检测

 

光源选型的注意事项

1、镜头的工作距离

2、现场的安装障碍

3、照明对像的现场实际情况

4、照明对像特征是否存在特殊性;

5、图像是否需要彩色;

6、安装的便利性

7、价格成本;

总结:满足应用,综合考虑,理论分析,最后实验验证。

 

适当的光源照明设计可以使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离,从而大大降低图像处理的算法难度,同时提高系统的精度和可靠性。


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