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2022-7-30 07:22
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本系列共包括三部份内容，别离为光源、相机和镜头。接待关注 机械视觉硬件内容 第一部分：光源 1 为什么要利用光源目标：将被测物体与布景分手，获得高质量、高对照度的图像，好的光源可以很洪流平上削减无关的布景信息，突出被测物体的特征。 重要性：间接影响处置精度和速度，甚至机械视觉系统的成败，优异的打光工程可以下降算法开辟的难度。 2 光源的品种理想的光源应当是明亮、均匀、稳定的。挑选光源首要斟酌以下几个方面： (1) 对照度：给被检测物体打光的底子目标就是进步缺点与布景的对照度，将缺点凸显出来，便于机械视觉算法进一步处置。它是光源挑选的最重要参考之一。 (2) 均匀性：不均匀的照明会给前期的图像处置带来诸多未便，甚至会使得收集的图像变得没有处置的代价。例如滑腻的零件会发生镜面反射，是以会在其概况发生刺眼的光斑，假如缺点恰好被光斑覆盖，就会出现漏检大概误检的情况。 (3) 亮度：亮度太大的话，缺点能够会被沉没，亮度太小，缺点的对照度能够也会不明显，打光也就落空了原本的意义，所以要公道挑选光源的亮度。 (4) 稳定性：是指光源在一个时候范围之内稳定的发光。 (5) 本钱与寿命：价格很高的纷歧定是最合适的，也纷歧定承受的起。光源的利用寿命越长越好，一来可以削减开支，二来可以削减更换光源带来的系统调剂。 视觉系统利用的光源首要有三种：高频荧光灯、卤素灯和LED（发光二极管）光源等，其性能对照以下图所示。
3 LED光源3.1 LED光源的上风 LED 灯的综合性能最好，普遍利用于机械视觉范畴。LED灯具有以下上风：
3.2 LED光源的色彩 LED光源首要有红色、蓝色、红色和绿色等，每品种型的LED等都有其特此外光谱，CCD摄像机的灵敏度受光谱的影响。 色彩经过色相（Hue）、饱和度（Saturation）和明亮度（Value）来暗示，即我们常说的HSV。在有彩色中，红、蓝、黄等色彩的品种即称为“色相（Hue）”，饱和度（Saturation）是指色彩的艳丽度，暗示色相的强弱，明亮度（Value）暗示色彩的明暗水平。HSV的关系用一张图来暗示以下。分歧色彩的光源所发生的结果也分歧，在挑选色彩时要肯定被照物体的外形、状态、色彩及被照明部分，再按照色相性道理来挑选合适的色彩。
4 照明技术的根本常识光的反射：指光在传布到分歧物资时，在分界面上改变传布偏向又返回本来物资中的现象。在反射中，光的反射角即是入射角。光在真空中呈直线传布。 光的折射：光从一种介质斜射入另一种介质时，传布偏向发生改变，从而使光芒在分歧介质的交界处发生偏折。光在真空中的偏折角度最大。 光的透射：当光入射到通明或半通明材料概况时，一部分被反射，一部分被吸收，还有一部分可以透射曩昔。被透射的物体为通明体或半通明体，如玻璃，滤色片等。透射率受物体材质和厚度的影响，光的波长越长，对物资的透射才能越强。 照明光的光照方式有以下几种：直射光、漫射光、偏光及平行光。 直射光：直射光为来自于一个偏向的光，可以在亮色和暗色阴影之间发生相对高的对照度图像 漫射光（分散光）：各类角度的光夹杂在一路。平常中的生活用光几近都是分散光。 偏光：在垂直于传布偏向的平面内，光矢量只沿着某一个牢固偏向振动的光，凡是是操纵偏光板来阻止特定偏向的反射。 平行光：照耀角度分歧的光，太阳光就是平行光。发光角度越窄的LED直射光越接近平行光。
镜面反射与漫反射
5 明场照明和暗场照明以下图所示，明场照明指光芒反射落后入拍照机，而暗场照明为光芒反射后未进入拍照机。凡是明场照明用直射光来观察工具物整体(散乱光呈黒色)，对构成高对照度有益，但反光概况会天生镜面反射。暗场照明用散乱光来观察工具物整体(直射光呈红色)，漫射光被反射进入拍照机但镜面反射光芒被反射分开。 在缺点检测中，明场照明首要用于散射和吸收光芒缺点范例的检测,在大大都明场照明图像中，布景亮，缺点暗。暗场照明首要用于滑腻工件概况上含有散射光的缺点范例检测。在大大都暗场照明收集的图像中，布景暗，仅仅缺点可见。暗场照明常被用于检测概况污垢和概况突起的特征[2]。
两个案例：案例一为饮料瓶肩部OCR——条型照明（间接光），案例二为硬币铸造。
6 背向照明和前向照明背向照明是将光源置于物体的前面，这类照明方式可以突出不通明物体的阴影或观察通明物体的内部。背向照明可以将被测物的边沿表面清楚地勾画出来，在图像中，被挡物体的部分为黑色，未被遮挡的部分为红色，是以构成黑白清楚的图像。前向照明与背向照明相反，灯源置于被测物和相机之间，按照角度的分歧又可以分为“低角度”（小于25度）和“高角度”（75度以上）。
7 帮助光学配件偏振片：偏振片的感化是限制特定的光波经过，利用偏振片可以消除光反射发生的影响从而突出概况的细节，偏振片一般安装在镜头上大概光源的一侧。 左图为未利用偏振片，右图为利用偏振片。
防外乱光滤镜：防外乱光滤镜的感化是消减外界情况光对系统光源的影响，利用光滤镜可以将系统内部的漫射光过滤掉。 漫射板：漫射板的感化是使光变的均匀。漫射板是玻璃的一个概况经过金刚砂打磨成凹凸不服后建造出的一种玻璃，光芒经过漫射板折射后向五湖四海射进来，这样光芒就变的均匀了。 左图为无漫射板，右图为有漫射板。
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