新机器视觉:照明光源

In: 行业资讯 On: Thursday, June 20, 2019 Hit: 236

导读:机器视觉应用中,图像的精确采集是计算机能识别图像信息的前提,而要达到成像清晰,光源是不可或缺的一部分,它的选择直接影响输入数据的质量和最终得到图像的效果。由于每种应用的要求不同,所以不存在能应用于多数场合的通用照明光源,因此针对每个特定的应用场景,应当选择对应的照明装置,以达到最理想的成像效果。

      照明系统是成像系统中最为关键的部分之一,它为成像系统提供必要的光源,因而直接关系到整个系统的使用效果。好的打光设计能够使我们得到一幅好的图像,从而改善整个系统的分辨率,大幅提高计算机的识别效率,降低图像处理算法的难度;而不合适的照明,会引起很多问题,甚至可能导致整个系统无法正常工作。

照明系统最主要的功能:

1、照亮目标,提高亮度,增大对比度;

2、用作测量的工具或参照物;

3、克服环境光干扰,保证图像稳定性;

4、形成有利于图像处理的效果。

好的照明系统应该具有:

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、照明区域边缘中心亮度应保持一致,且保持亮度适中。

选择光源的原则:

1、物体表面:如过发现使系统照明复杂化的是物体的表面引起的,如果所有物体表面是相同的,在解决实际应用的时候就没有必要采用不同的光源技术了。但由于物体表面的不同,因此需要观察视野中的物体表面,并分析光源入射的反应;

2、控制反射:如果反射光可以控制,图像就可以控制。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部分的光反射到透镜及反射的程度。首先要弄清楚如何打光才能让物体在相机中显现,如何才能使必要的光反射到镜头中以获得物体图像信息;

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)。不被吸收的光就会被反射,入射光的角度等于反射光的角度,这个科学的定律大大简化了机器视觉光源,因为大部分理想的成像的效果可以通过控制光源而实现。

典型光源:

在众多光源种类中,LED光源以其优异的性能迅速占领了大部分照明光源市场,它的主要优点:

1、可制成各种形状、尺寸及各种照射角度;

2、可根据需要制成各种颜色,并可以随时调节亮度;

3、通过散热装置使散热效果更好,光亮度更稳定;

4、使用寿命长(超过3万小时,间断使用寿命更长)

5、反应快捷,可在10微妙或更短的时间内达到最大亮度;

6、电源带有外触发,可以通过计算机控制,起动速度快,可以用作频闪灯;

7、运行成本低、寿命长的LED,会在综合成本和性能方面体现出更大的优势;

8、可根据客户的需要,进行特殊设计。

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