投影光源基础知识小采
8页1、一、为什么要使用光源目的将被测物体与背景尽量明显分别,获得高品质、高对比度的图像地位机器视觉三大技术(采像技术,处理技术,运动控制技术)之一重要性直接影响系统的成败,处理精度和速度二、 光源的种类理想的光源应该是明亮,均匀,稳定的视觉系统使用的光源主要有三种高频荧光灯光纤卤素灯LED(发光二极管)照明 高频荧光灯使用寿命约15003000小时优点:扩散性好、适合大面积均匀照射缺点:响应速度慢,亮度较暗光纤卤素灯使用寿命约1000小时优点:亮度高缺点:响应速度慢,几乎没有光亮度和色温的变化LED灯使用寿命约1000030000小时可以使用多个LED达到高亮度,同时可组合不同的形状响应速度快,波长可以根据用途选择三、LED光源的优势可制成各种形状、尺寸及各种照射角度;可根据需要制成各种颜色,并可以随时调节亮度;通过散热装置,散热效果更好,光亮度更稳定;使用寿命长(约3万小时,间断使用寿命更长);反应快捷,可在10微秒或更短的时间内达到最大亮度;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;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;可根据客户的需要
2、,进行特殊设计。四、 LED光源的颜色主要颜色红色蓝色绿色白色其他颜色橙色红外紫外五、 照明技术的基础知识1、照射光的种类(1)直射光主要来自于一个方向的光,可以在亮色和暗色阴影之间产生相对高的对比度图像。(2)漫射光(扩散光)各种角度的光源混合在一起的光。日常的生活用光几乎都是扩散光。(3)偏振光在垂直于传播方向的平面内,光矢量只沿某一个固定方向振动的光。通常是利用偏光板(片)来防止特定方向的反射。(4)平行光照射角度一致的光。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。对比度:对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度,从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。 2、六种照明技术通用照明,背光,同轴(共轴),连续漫反射,暗域及结构光。 (1)一般目的的照明通用照明一般采用环状或点状照明。环灯是一种常用的通用照明方式,其很容易安装在镜头上,可给漫反射表面提供足够的照明。(2)背光照明:背光照明是将光源放置
3、在相对于摄像头的物体的背面。这种照明方式与别的照明方式有很大不同因为图像分析的不是发水光而是入射光。背光照明产生了很强的对比度。应用背光技术时候,物体表面特征可能会丢失。例如,可以应用背光技术测量硬币的直径,但是却无法判断硬币的正反面。(3)同轴照明:同轴照明是与摄像头的轴向有相同的方向的光照射到物体的表面。同轴照明使用一种特殊的半反射镜面反射光源到摄像头的透镜轴方向。半反射镜面只让从物体表面反射垂直于透镜的光源通过。同轴照明技术对于实现扁平物体且有镜面特征的表面的均匀照明很有用。此外此技术还可以实现使表面角度变化部分高亮,因为不垂直于摄像头镜头的表面反射的光不会进入镜头,从而造成表面较暗。连续漫反射照明:连续漫反射照明应用于物体表面的反射性或者表面有复杂的角度。连续漫反射照明应用半球形的均匀照明,以减小影子及镜面反射。这种照明方式对于完全组装的电路板照明非常有用。这种光源可以达到170立体角范围的均匀照明。(4)暗域照明:暗域照明是相对于物体表面提供低角度照明。使用相机拍摄镜子使其在其视野内,如果在视野内能看见光源就认为使亮域照明,相反的在视野中看不到光源就是暗域照明。因此光源是亮域
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