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挑选机器视觉光源应考虑哪些特性?

管理员

在机器视觉检测系统中,选择适合的光源对于输入数据的质量和应用效果起着至关重要的作用。由于没有通用的照明设备,我们需要根据客户提供的样品进行打光,并有针对性地确定光源的型号种类,以进行下一步的联机调试。在选择光源时,应考虑以下几个特性:

一、亮度:在两种光源中选择时,最佳的选择是亮度较高的那个。如果光源不够亮,可能会出现三种不好的情况。首先,相机的信噪比不够高,因为光源的亮度不足,图像的对比度不够,可能会出现噪声。其次,光源亮度不足会导致需要加大光圈,从而减小景深。第三,光源亮度不足时,自然光和其他随机光对系统的影响最大。

二、光源均匀性:不均匀的光会造成反射的不均匀。光源的均匀性涉及到三个方面。首先,在摄像头视野范围内部分,光应该是均匀的。简单来说,图像中暗的区域表示缺少反射光,而亮点则表示此处的反射太强。其次,不均匀的光会使视野范围内的某些区域的光比其他区域多,导致物体表面反射不均匀(假设物体表面对光的反射是相同的)。最后,均匀的光源可以补偿物体表面的角度变化,即使物体表面的几何形状不同,光在各个部分的反射也是均匀的。

三、光谱特征:光源的颜色和测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能量和波长。白光或特定的光谱在提取其他颜色特征信息时可能起到重要作用。在分析多种颜色特征时,选择光源时色温是一个重要因素。

四、对比度:对于机器视觉来说,对比度非常重要。照明的关键任务是产生最大的对比度,使需要观察的特征与需要忽略的图像特征之间能够清晰区分。对比度定义为在特征与其周围区域之间具有足够的灰度差异。良好的照明应确保需要检测的特征与背景突出。

五、效率:某些光源效率较高,相对于能量消耗会散发更多的光能,比如荧光灯。而钨灯则会产生大量热量,能量消耗也较高。效率低的光源会产生局部过热,造成能源浪费。一般来说,光源温度越高,寿命就会缩短,能耗也相对较高。

六、寿命特性:光源通常需要持续使用。为了保持图像处理的一致性和准确性,视觉系统必须确保长时间内获得稳定且一致的图像。

选择合适的光源能为图像采集系统提供稳定且具有高对比度的图像,进一步提高检测精度,降低误判和漏判率。因此,在选择光源时,我们需要充分考虑光源的各个特性,并进行合理选择。

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