機器視覺(jué)光源技術(shù)簡(jiǎn)介
光源是機器視覺(jué)的重要組成部分
光源是影響機器視覺(jué)系統輸入的重要因素，因為它直接影響輸入數據的質(zhì)量和至少３０％的應用效果。由于沒(méi)有通用的機器視覺(jué)照明設備，所以針對每個(gè)特定的應用實(shí)例，要選擇相應的照明裝置，以達到最佳效果。許多工業(yè)用的機器視覺(jué)系統用可見(jiàn)光作為光源，這主要是因為可見(jiàn)光容易獲得，價(jià)格低，并且便于操作。常用的幾種可見(jiàn)光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。但是，這些光源的一個(gè)最大缺點(diǎn)是光能不能保持穩定。以日光燈為例，在使用的第一個(gè)１００小時(shí)內，光能將下降１５％，隨著(zhù)使用時(shí)間的增加，光能將不斷下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持穩定，是實(shí)用化過(guò)程中急需要解決的問(wèn)題。另一個(gè)方面，環(huán)境光將改變這些光源照射到物體上的總光能，使輸出的圖像數據存在噪聲，一般采用加防護屏的方法，減少環(huán)境光的影響。由于存在上述問(wèn)題，在現今的工業(yè)應用中，對于某些要求高的檢測任務(wù)，常采用ｘ射線(xiàn)、超聲波等不可見(jiàn)光作為光源。但是在一般的應用中，LED機器視覺(jué)光源逐漸成為主角。
以下是選擇機器視覺(jué)光源時(shí)應考慮哪些特性：
一、亮度：在兩種光源中選擇時(shí)，最佳的選擇是更亮的那個(gè)。
當光源不夠亮時(shí)，可能有三種不好的情況會(huì )出現。
1、相機的信噪比不夠；由于光源的亮度不夠，圖像的對比度必然不夠，在圖像上出現噪聲的可能性也隨即增大。
2、光源的亮度不夠，必然要加大光圈，從而減小了景深。
3、當光源的亮度不夠的時(shí)候，自然光等隨機光對系統的影響會(huì )最大。
二、光源均勻性：不均勻的光會(huì )造成不均勻的反射。均勻關(guān)系到三個(gè)方面。
1、對于視野，在攝像頭視野范圍部分應該是均勻的。簡(jiǎn)單的說(shuō)，圖像中暗的區域就是缺少反射光，而亮點(diǎn)就是此處反射太強了。
2、不均勻的光會(huì )使視野范圍內部分區域的光比其他區域多。從而造成物體表面反射不均勻（假設物體表面的對光的反射是相同的）。
3、均勻的光源會(huì )補償物體表面的角度變化，即使物體表面的幾何形狀不同，光源在各部分的反射也是均勻的。
三、光譜特征：光源的顏色及測量物體表面的顏色決定了反射到攝像頭的光能的大小及波長(cháng)。白光或某種特殊的光譜在提取其他顏色的特征信息時(shí)可能使比較重要的因素。當分析多顏色特征的時(shí)候，選擇光源的時(shí)候，色溫是一個(gè)比較重要的因素。
四、壽命特性：光源一般需要持續使用。為使圖像處理保持一致的精確，視覺(jué)系統必須保證長(cháng)時(shí)間獲得穩定一致的圖像。
五、對比度：對比度對機器視覺(jué)來(lái)說(shuō)非常重要。機器視覺(jué)應用的照明的最重要的任務(wù)就是使需要被觀(guān)察的特征與需要被忽略的圖像特征之間產(chǎn)生最大的對比度，從而易于特征的區分。對比度定義為在特征與其周?chē)膮^域之間有足夠的灰度量區別。好的照明應該能夠保證需要檢測的特征突出于其他背景。
