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机器视觉光源的基本参数
2019.11.25
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机器视觉系统中,光源直接影响到图像成像的质量,是机器视觉系统中不可缺少的重要组件,本文给大家介绍机器视觉光源的基本参数,作为选型参考。


一、辐射效率和发光效率  
在给定λ1 ---λ2波长范围内,某一光源发出的辐射通量与产生这些辐射通量所需的电功率比,称为该光源在规定光谱范围内的辐射效率。
在机器视觉系统设计中,在光源的光谱分布满足要求的前提下,应尽可能选用辐射效率较高的光源。某一光源所发射的光通量与产生这些光通量所需的电功率之比,称为该光源的光效率。在照明领域或者光度测量系统中,一般应选用发光效率较高的光源。


二、光谱功率分布        
自然光源和人造光源大都是由单色光组成的复色光。不同光源在不同光谱上辐射出不同的光谱功率,常用光谱功率分布来描述。若令其最大值为1,将光谱功率分布进行归一化,那么经过归一化后的光谱功率分布称为相对光谱功率分布。


三、空间光强分布        
对于各向异性光源,其发光强度在空间各方向上是不相同的。若在空间某一截面上,自原点向各径向取矢量,矢量的长度与该方向的发光强度成正比。将各矢量的断电连起来,就得到光源在该截面上的发光强度曲线,即配光曲线。

普密斯同轴光源.png 

四、光源的色温          
黑体的温度决定了它的光辐射特性。对非黑体辐射,它的某些特性常可用黑体辐射的特性来近似的表示。对于一般光源,经常用分布温度、色温或相关色温表示。
1. 分布温度
辐射源在某一波长范围内辐射的相对光谱功率分布,与黑体在某一温度下辐射的相对光谱功率分布一致,那么该黑体的温度就称为辐射源的分布温度。
2. 色温
辐射源发射光的颜色与黑体在某一温度下辐射光的颜色相同,则黑体的这一温度称为该辐射源的色温。由于某一种颜色可以由多种光谱分布产生,所以色温相同的光源,它们的相对光谱功率分布不一定相同。
3. 相关色温
对于一般光源,它的颜色与任何温度下的黑体的黑体辐射的颜色都不相同。这时的光源用相关色温表示。在均匀色度图中,如果光源的色坐标点与某一温度下的黑体辐射的色坐标点最接近,则该黑体的温度称为该光源的相关色温。


五、光源的颜色           
视觉光源的颜色包含了两方面的含义,即色表和显色性。用眼睛直接观察光源时所看到的颜色称为光源的色表。例如高压钠灯的色表呈黄色,荧光灯的色表呈白色。当用这种光源照射物体时,物体呈现的颜色(也就是物体反射光在人眼内产生的颜色感觉)与该物体在完全辐射体照射下所呈现的颜色的一致性,称为该光源的显色性。国际照明委员会(CIE)规定了14种特殊物体作为检验光源显色性的“试验色”。

 


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