機(ji)器視覺(jue)光源的選擇應考慮哪些特性

在機器視覺檢測系統中(zhong)，光(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)選擇會直接影響輸入數據的(de)(de)(de)(de)質量(liang)和應(ying)用效果，對整體(ti)的(de)(de)(de)(de)產品檢(jian)測(ce)(ce)水(shui)平起(qi)到(dao)十分關(guan)鍵的(de)(de)(de)(de)作用。由于機器視覺檢(jian)測(ce)(ce)沒有通(tong)用的(de)(de)(de)(de)照明設備，因而就需要(yao)根據客戶提(ti)供的(de)(de)(de)(de)樣品進行打光(guang)，針對性確定光(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)型號種類，在進行下(xia)一步聯(lian)機調(diao)試。對于光(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)選擇應(ying)考慮(lv)以下(xia)幾個特(te)性：

一、亮(liang)度。在兩種光源中選擇(ze)時，最佳的選擇(ze)是更(geng)亮(liang)的那(nei)個。

當(dang)光(guang)(guang)源(yuan)不(bu)(bu)(bu)(bu)夠(gou)(gou)亮(liang)(liang)時，可能(neng)有三種不(bu)(bu)(bu)(bu)好的(de)(de)(de)(de)情況會出(chu)現。第(di)一，相機(ji)的(de)(de)(de)(de)信噪比(bi)(bi)不(bu)(bu)(bu)(bu)夠(gou)(gou);由于光(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)夠(gou)(gou)，圖像的(de)(de)(de)(de)對(dui)比(bi)(bi)度(du)必然(ran)不(bu)(bu)(bu)(bu)夠(gou)(gou)，在圖像上出(chu)現噪聲的(de)(de)(de)(de)可能(neng)性也隨即增大。第(di)二(er)，光(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)夠(gou)(gou)，必然(ran)要加(jia)大光(guang)(guang)圈，從而減小(xiao)了景(jing)深。第(di)三，當(dang)光(guang)(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)(de)亮(liang)(liang)度(du)不(bu)(bu)(bu)(bu)夠(gou)(gou)的(de)(de)(de)(de)時候，自然(ran)光(guang)(guang)等(deng)隨機(ji)光(guang)(guang)對(dui)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響會最(zui)大。

二、光源均(jun)勻(yun)性。不(bu)均(jun)勻(yun)的光會造成不(bu)均(jun)勻(yun)的反射。均(jun)勻(yun)關系(xi)到三(san)個方面。

1.對于視(shi)野(ye)(ye)，在(zai)攝像頭視(shi)野(ye)(ye)范圍(wei)部分(fen)應該(gai)是(shi)均(jun)勻的。簡單的說，圖像中暗的區域就(jiu)是(shi)缺少反射光，而(er)亮(liang)點就(jiu)是(shi)此(ci)處反射太強了。

2.不均(jun)勻的光(guang)會使視(shi)野范圍(wei)內部分區域的光(guang)比其他(ta)區域多(duo)。從而造成物體(ti)(ti)表(biao)面反(fan)射不均(jun)勻(假設(she)物體(ti)(ti)表(biao)面的對光(guang)的反(fan)射是相同的)。

3.均勻(yun)的(de)光源會補償物體表(biao)面(mian)的(de)角度變化，即(ji)使物體表(biao)面(mian)的(de)幾何形狀不同，光源在各部分(fen)的(de)反射也是均勻(yun)的(de)。

三(san)、光(guang)(guang)譜特(te)征(zheng)(zheng)。光(guang)(guang)源的顏(yan)色(se)(se)(se)及測量物(wu)體表面的顏(yan)色(se)(se)(se)決定(ding)了反(fan)射(she)到攝像(xiang)頭的光(guang)(guang)能(neng)的大小(xiao)及波(bo)長。白光(guang)(guang)或某(mou)種特(te)殊的光(guang)(guang)譜在提取其他(ta)顏(yan)色(se)(se)(se)的特(te)征(zheng)(zheng)信(xin)息時可(ke)能(neng)使比(bi)(bi)較重(zhong)要的因素。當分析(xi)多顏(yan)色(se)(se)(se)特(te)征(zheng)(zheng)的時候，選擇(ze)光(guang)(guang)源的時候，色(se)(se)(se)溫是一(yi)個比(bi)(bi)較重(zhong)要的因素。

四、對(dui)(dui)比度(du)。對(dui)(dui)比度(du)對(dui)(dui)機器(qi)視覺來(lai)說(shuo)非常重要。機器(qi)視覺應(ying)用的照(zhao)明的最(zui)重要的任務(wu)就是使需要被觀(guan)察的特(te)征(zheng)與(yu)需要被忽略的圖像特(te)征(zheng)之間產(chan)生最(zui)大的對(dui)(dui)比度(du)，從(cong)而易(yi)于特(te)征(zheng)的區分。對(dui)(dui)比度(du)定義為在特(te)征(zheng)與(yu)其周圍的區域之間有足夠(gou)的灰度(du)量(liang)區別。好的照(zhao)明應(ying)該能夠(gou)保證(zheng)需要檢測的特(te)征(zheng)突(tu)出于其他背景。

五、效(xiao)率(lv)。有(you)些光(guang)源效(xiao)率(lv)很(hen)高(gao)，相對于(yu)能(neng)(neng)量的(de)消(xiao)(xiao)耗，其(qi)散發出更加多(duo)的(de)光(guang)能(neng)(neng)，例如(ru)熒光(guang)燈。而鎢燈，產生相當多(duo)的(de)熱量，能(neng)(neng)量消(xiao)(xiao)耗也很(hen)大(da)。效(xiao)率(lv)不(bu)高(gao)的(de)光(guang)源產生局(ju)部過熱，浪費很(hen)多(duo)。一般光(guang)源的(de)溫度越(yue)高(gao)，其(qi)壽命就(jiu)會縮短，其(qi)消(xiao)(xiao)耗的(de)能(neng)(neng)量就(jiu)相對較(jiao)高(gao)。

六、壽命特性。光源一(yi)般(ban)需要(yao)持續使用。為使圖(tu)像處理保(bao)持一(yi)致的(de)精確，視覺系統必須保(bao)證長時間獲得穩定一(yi)致的(de)圖(tu)像。

合適的(de)(de)光(guang)源能為(wei)圖(tu)像采集系統提(ti)供穩定的(de)(de)、高對(dui)比度(du)(du)的(de)(de)圖(tu)像，進一步(bu)提(ti)升檢(jian)測(ce)精度(du)(du)，降低誤檢(jian)、漏(lou)檢(jian)率，因此對(dui)于光(guang)源的(de)(de)選(xuan)擇(ze)就需要十分重視，充分考(kao)慮光(guang)源的(de)(de)各(ge)個(ge)特性，合理選(xuan)擇(ze)。