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光源照明的設計原則及注意事項

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,然后用光源來突出這些不同之處。

1光源照明設計的基本因素

主要有4個基本因素要重點考慮:

1.1鏡頭的視場

在照明系統的設計中,應根據被測對象的尺寸確定鏡頭的視場。而后,再根據鏡頭視場的大小決定最佳的照明系統。

1.2照明系統與工件的間距

在設計系統中,需全面的了解鏡頭到工作的距離,照明系統到工件的距離,從而確定光源與工件的距離。

1.3工件的外形、條件和顏色

照明的選擇是由工件表面的形狀、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。

1.4成像物鏡

一般情況下,應針對確定的成像物鏡進行照明系統的設計,其檢驗標準為:工件中需要可視化的部分、劃痕、缺陷等是否被顯現出來,工件表面上的印紋是否能夠辨認等。

2.突顯不同區域的方法

2.1反射系數

從物體反射出的光量是可以度量的。有兩種不同的反射方法:

a)鏡面反射:入射角等于出射角。

b)漫反射:由于物體表面不平,出射光方向各異。

2.2顏色

也就是光譜分布,我們從三個角度來衡量顏色:

a)波長:比如綠光的波長為550nm。

b)兩種或兩種以上光波的混合比:混合的目的是為了產生另一種光。比如黃光(波長620nm)和藍光(波長480nm)混合在一起便會成為綠光,然而實際上,光譜的分布中并沒有綠光的分布。

c)補色:從白光中移除的那部分光與剩余的光互為補色光。比如,白色金屬鐵和黃色金屬金顏色不同并不是金反射的黃光比鐵多,而是反射的藍光比鐵少。白光中去除藍光即為黃光。

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