机器视觉系统从物理结构上来讲,一般包括以下几个部分:视觉光源、摄像机和镜头、图像采集卡、机器视觉软件等运动控制部分。在机器视觉系统中,合适的视觉光源为视觉系统提供良好的外界条件,使得系统得到的图像信号有很高的信噪比。
机器视觉是自动化的一部分,是一门涉及人工智能、计算机科学、图像处理、模式识别等前沿技术的行业,综合电气、机械、光学、计算机软硬件等各方面的技术,把图像中的特征信息通过一定的算法提取出来,进行处理并加以理解,然后应用到实际工程中。因为目标信息包含在图像中,所以图像本身的质量对整个视觉系统而言就成为了关键所在。
机器视觉系统中,间距测量视觉光源的作用主要体现在:
1.突出测量特征,简化图像处理算法;
2.克服环境光的干扰,提高图像信噪比;
3.提高视觉系统的定位、测量、识别精度以及系统的运行速度;
4.降低系统设计的复杂度。
好的光学系统能够改善整个视觉系统的分辨率,简化软件的运算量,提高视觉系统的精度与稳定性;不合理的光学容易引起很多问题,如:
1、曝光过度则隐藏许多重要特征信息。
2、阴影会引起边缘、位置的误检。
3、信噪比过低、均匀性不好,则导致图像阈值分割困难,系统稳定性下降等。
视觉项目中,如何才能选择到理想的打光方案呢?这个过程中,我们需要考虑很多方面的因素,比如光的方向、光源的大小、形状、安装空间要求,光的强度、偏振、光线均匀度、漫射光还是平行光、目标的背景等,使用光源的颜色、色温、目标大小、工作距离、发射角度、发光器件等也是需要考虑的因素。
项目实验打光时,针对不同的检测样品,通常需要采用不同的打光方式才能得到理想的图像,能凸显目标物特征。但也有某些样品使用多种不同类型的光源都可以适用,能得到理想的图像特征。如小范围的字符识别,可能是条形光源、无影光源、环形光源、同轴光源等都可以适用。而有些样品,则可能只能有一种光源能适用,甚至有时需要采用组合光源的方式才能得到理想的特征。因此除了必须的理论知识外,平时的经验积累也是相当重要的。
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