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2021
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光源选型助力点亮视觉系统
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2021-08-06 14:32:31来源: 中国机器视觉网

如果纸上写的内容不够清晰,通常可引用一种简单的解决方案:将文字放在一盏灯下。如果我希望看清纸上模糊的轮廓,就需要举起纸张朝向光源,这样就可以看得更清楚。换句话说,不同的光源类型和强度可以产生不同效果。

这同样适用于图像处理系统,光是相机、芯片、光学配件和软件之外的一个主要因素。在可用自然光线不足或光的成分不适合时,需要应用外部(额外)人工光源,这是常见情况。在优化光源方面进行投资可以削减编程和图像分析成本。而且,光源系统的选择精心与否,会直接影响图像质量的好坏,进而影响图像处理系统的效果。

虽然在光源应用领域有很多不同的光源类型和技术,但是不用焦虑:80%的应用采用以下三个解决方案之一即可达到理想效果:

   ·环形光

   ·条形光(包括射灯)

   ·背光

LED是光源工程市场上明显的发展趋势。相比卤素灯和荧光灯等其他选择,LED更便宜、更高效。

如何为您的应用找到合适的光源?

为系统选择合适的光源,这个过程很容易。首先,必须确定需要显示物体的哪些特征。它是由什么材料制成的?是否反射或吸收光?采用什么样的结构、几何形状和颜色?另外,物体的运动情况、环境光条件和对象的距离也会影响光源的选择。一旦确定了这些因素,选择光源类型就变得比较容易,或者说,它至少大大缩小了选择范围。

下面通过几个例子说明物体特征对于光源选择的影响。

■调整光源照射角度以达到不同展示效果

如果希望只使用一个视觉系统来标识划痕,那么建议使用侧面光。划痕从相机方向反射入射光线,会使得划痕显得很明亮,可以清晰得看清划痕。

相反,如果不希望看到划痕,而是想隐藏它们,那么就需要从其他角度照亮物体,例如:使用环形光从上方照射,从而防止产生阴影,可以在没有干扰的情况下突出颜色和打印元素等其他特点。

■不同波长光源搭配以展现不同的视觉效果

如果需要真实的色彩还原,那么就需要在使用彩色相机时搭配白色光源。

在有些可以检测到颜色特征(例如目标物体上的红色点)情况下,是不需要色彩还原的。这些特征常常也可以通过黑白相机搭配彩色光源显示在黑白图像上。

假设检验任务需要将红色糖果从蓝色糖果中分开,那么可使用红光。红色糖果完全反射红光,因此显得很亮,而蓝色糖果主要吸收光,显得很暗。

特定波长光源的一个好处在于,它还可以使其他情况下无法看到的特定属性呈现出来。例如,使用红外线(IR)检测水果上的压力点,它会特别有效,能轻松显示出人眼难以辨别的缺陷。

总结

对于检测任务来说,适当的光源是任何成功的图像处理系统的基本要素之一。光源系统的选择精心与否,对图像质量的好坏有决定性影响,进而影响系统效果。简单来说,光源在一定程度上决定了检测任务能否有效进行。为视觉系统找到合适的光源并不困难。80%的应用适合使用LED环形光、条形光或背光。在许多情况下用户可以通过轻松修改或优化光源来提高图像亮度。

 

 

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