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機(jī)器視覺打光技巧與應(yīng)用場景

時(shí)間:2024-04-17 10:50:30來源:

導(dǎo)語:?在機(jī)器視覺應(yīng)用中,光源的選擇和打光方式對于圖像質(zhì)量至關(guān)重要。針對不同的檢測對象,要凸顯其被測特征,就對光源的結(jié)構(gòu)形狀、發(fā)光角度、照度大小等產(chǎn)生特定的要求,因而成像效果也千差萬別。

  在機(jī)器視覺應(yīng)用中,光源的選擇和打光方式對于圖像質(zhì)量至關(guān)重要。針對不同的檢測對象,要凸顯其被測特征,就對光源的結(jié)構(gòu)形狀、發(fā)光角度、照度大小等產(chǎn)生特定的要求,因而成像效果也千差萬別。合適的光源打光可以使圖像中的目標(biāo)特征與背景信息得到最佳分離,從而大大降低圖像處理的難度,提高系統(tǒng)的精度和可靠性。本篇小視結(jié)合含銘眾多的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),帶大家簡單了解下針對不同物體該如何選配光源。

  一.基本思路

 、倭私忭(xiàng)目需求,明確具體檢測內(nèi)容,比如外觀檢測、OCR、尺寸測量、定位識(shí)別等;

 、诓榭礄z測目標(biāo)的材質(zhì)特性,分析目標(biāo)與背景的區(qū)別,找到二者之間成像的最大差異;

  ③詢問客戶有無限制的條件,比如產(chǎn)線光場、工作距離、光源大小、視野范圍等;

  ④根據(jù)具體情況,使用實(shí)際光源進(jìn)行反復(fù)測試,得到最好的圖像效果圖,也就是最佳的光源方案。

  二.打光技巧與應(yīng)用場景

  2.1 背部光

  背部打光是指將光源放置在被測物體的后方,用于凸顯產(chǎn)品外形輪廓,可以在明亮的背景下創(chuàng)建物體的深色輪廓。

  

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  最常見應(yīng)用于檢測是否存在孔洞和間隙、邊緣檢測、尺寸測量等需求。

  可選用背光源進(jìn)行打光,其中背光源主要分以下三類:

  藍(lán)色背光源:波長較短,穿透性弱,一般用于檢測透明產(chǎn)品,如玻璃、透明薄膜等的尺寸檢測、瑕疵檢測。

  紅外背光源:波長較長,穿透性好,一般用于深色半透明材質(zhì)的穿透,如深色的口服液、深色液體、深色的半透明皮革檢測。

  白色背光源:通用性較好,相對亮度高,適用于大多數(shù)應(yīng)用場景。

  2.2高角度光

  線方向與檢測面相對垂直,表面平整部位反光相對容易進(jìn)入鏡頭之中,在畫面中顯示偏亮。不平整部位如凹坑、劃傷等表面結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的情況,反光較為雜亂,只有較少部分光線可以折射到鏡頭中,因此畫面中效果會(huì)偏暗。

  

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  最常見應(yīng)用于字符識(shí)別、凹坑、劃傷檢測、尺寸測量。

  可選用高角度環(huán)形光源、同軸光源、條形光源、面光進(jìn)行打光。

  

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  高角度環(huán)形光源在螺母外觀缺陷檢測中的應(yīng)用

  2.3低角度光

  線方向與檢測面相對接近平行,表面平整部位相對無反射光線進(jìn)入鏡頭之中,在畫面中顯示偏暗不平整的部位,如凹坑、劃傷等表面結(jié)構(gòu)復(fù)雜,反光較為雜亂,只有較少部分光線可以折射到鏡頭中,在畫面中表現(xiàn)較亮。

  

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  最常見應(yīng)用于字符識(shí)別、凹坑、劃傷檢測、尺寸測量。

  可選用低角度環(huán)形光源、條形光源、線性條形光進(jìn)行打光。

  2.4無影光

  兼?zhèn)淞烁呓嵌裙夂偷徒嵌裙獾男Ч,使被測物體得到了多角度的照射,表面紋理、褶皺被弱化,圖像整體均勻。

  

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  最常見應(yīng)用于定位識(shí)別、尺寸測量、弧形產(chǎn)品表面檢測。

  可選用圓頂光源、環(huán)形無影光源、燈箱。

  其實(shí),除了以上幾種打光方式,光源的選擇還有很多其他種類,需要在不斷的驗(yàn)證與測試中積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)。比如在機(jī)器視覺應(yīng)用中還應(yīng)注意物體顏色與光源顏色的搭配。我們拍攝物體時(shí),如果要將某種顏色打成白色,那么就得使用與此顏色相同或相似的光源,而如果要打成黑色,則需要選擇與目標(biāo)顏色波長差較大的光源。機(jī)器視覺的核心思想在于將所需要的圖像特征提取出來,以方便視覺系統(tǒng)進(jìn)行下一步工作,選擇合適的光源與打光方式,可以簡化軟件系統(tǒng)的運(yùn)算,并且提高整個(gè)系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。


標(biāo)簽: 機(jī)器視覺

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