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機器視覺照明光源判斷好壞?

2013-10-16  發布者:admin 

機器視覺就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺係統是指通過機器視覺產品(即圖像攝取裝置,分 CMOS 和CCD 兩種)將被攝取目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理係統,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數字化信號;圖像係統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,進而根據判別的結果來控製現場的設備動作。

在工業零件製造中,經常需要對半成品或成品或再製造產品進行幾何尺寸的檢測,一般要求具有較高檢測精度和較快的檢測速度。傳統的接觸式人工檢測方法不僅繁瑣,勞動強度大,而且檢測速度較慢,不能消除人為的測量誤差,在檢測過程中還可能對物體的表麵造成一定的損傷,這些都是傳統檢測方法達到不理想的效果。而非接觸式的基於機器視覺技術在線檢測方法,以其檢測速度快,精度高,測量項目多等特點在工業製造中具有廣闊的應用前景。

在機器視覺係統中照明技術是決定係統成敗的關鍵,也是機器視覺發展的關鍵。所謂照明並非單純的照亮工具,是視覺功能的一部份,起到怎麽看,看什麽的作用。判斷機器視覺的照明的好壞,首先必須了解什麽是光源需要做到的!顯然光源應該不僅僅是使檢測部件能夠被攝像頭“看見”。有時候,一個完整的機器視覺係統無法支持工作,但是僅僅優化一下光源就可以使係統正常工作。

  對於人而言,由於人是由心理作用來認識圖像信息的,照明即為明亮的工具;對於機器視覺而言,是通過分析由光的物理特性來決定光的變化量的視覺信息,用圖像處理方式分析而得到的特征量來比較判斷的。若僅僅是明亮,是不能使光的變化量達到最恰當的程度。照明的目的是增強對比度。在一幅機器視覺的圖像中,對比度代表著圖像信號的質量,它反應了兩個區域間的差別,比如物體和背景的差別。因此,設計光源照明的第一步是確定區域間的不同,然後用光源來突出這些不同之處。

  在機器視覺中,照明設計既不是光的照射方法也不是光源的選型,而是指如何去看來自物體的光,決定特征信息的S/N,其作用是提取特征信息,就是捕捉來自物體的光的變化,包括觀察光學係和處理係的係統最優化。照明的選擇是由工件表麵的形狀、平坦度、光滑程度等條件決定的。最佳的照明顏色(紅、蘭、綠、白)可通過檢測工作或被檢測區域的顏色來決定。

  在具體應用中,將光的變化分成光波的四要素,並作最優化處理,設計照射光和觀察光的最優化參數,計算直射光和照明的輝度、散射光和物體麵的照度,然後按照明視野和暗視野建立照明體係,最後將輝度和照度以及照射光的平行度作最優化處理提取信息。



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