0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

探究机器视觉中不同类型光源所产生的效果

Dbwd_Imgtec 来源:未知 作者:胡薇 2018-08-08 11:16 次阅读

有经验的机器视觉工程师都会认可这样一句话:机器视觉项目的成败在于能否得到一张打光优秀的图片。如果采集到的图片本身“质量”很差,那么接来下的图像处理工作就会困难重重。

由于项目的需求以及光源厂商的努力,目前机器视觉光源的类型可以说十分丰富,例如条光、背光、平行背光、同轴光、点光、隧道光、碗光、环形光、球形光、条形聚光等。根据光的波长和颜色,又可以分为X光、蓝光、红光、白光、红外光等。

网上关于光源选型方面的资料多如牛毛,我不想再重复,我想说点其他的。

在光源大家族中,有一种光最为灵活多变,它就是环形光。环形光有低角度环形光、高角度环形光等不同类型,例如0°环形光、30°环形光、45°环形光、60°环形光、90°环形光等。

不同的资料对于这个环光的“角度”定义不同,有的指“光源照射方向与水平面的夹角”,有的指“光源照射方向与镜头光轴(一般是竖直方向)的夹角”。本文采用后一种定义方式来描述。

为什么说环形光的花样多呢?因为它的口径可以不同、它的“角度”可以不同、它的光的颜色可以不同、它的安装高度也可以不同(其他光源安装高度不同差异一般不会有这么大)。

下面我以拍摄镜头模组为例,采用不同“角度”的环形光,沿着镜头光轴方向在不同高度分别采集图像,大家可以观察图像的特点与变化。

(这是一个手机镜头模组,高约6mm,中间有一块透明的有划伤的玻璃镜片)

注意:以下每一系列组图中,光源的高度都是从高到低不断往下移的。

① 90°环形光(即光源照射方向与竖直方向成90°的环形光)

② 30°环形光

如果你读到了这里,不妨停下来想想,为什么用不同角度、不同高度的环形光照明,图像会有这样的差异呢?

其核心就一点:始终抓住有哪些光被反射之后,沿着竖直方向被相机捕捉到了。物体在相机中成了像,是因为物体表面有光反射进了相机,这些光被相机捕捉到从而成了像。

如果想提高光源选型的能力,深刻理解上面这两句话是十分必要的。

在只有光源而暂时没有相机的时候,如何猜测相机采集到的图像是什么样的呢?我有一个小技巧:把头伸到被测物正上方,从上往下竖直观察被测物的打光情况。为什么要以这个姿势观察呢?因为相机也是以这个姿势“观察”被测物的。

从上面的两组图片可以看出,如果想检测模组的镜片划伤,在合适的高度用90°环形光打光,能得到一张高质量的易于处理的图片。但这是最佳的方案吗?未必。

我们用背光试试:

划伤一览无余,很好地从背景里被分割出来了。当然,对于这种检测并不是说背光就一定优于90°环光,因为很多时候,由于现场条件的限制,是没有办法放置背光的。

我顺手拍了一张同轴光打光的,顺便也贴上来:

同轴光源一般比较贵,它之所以贵我猜测一方面是因为它发出的是平行光,另一方面是因为它内部的那个45°的“半透半反”装置需要较高的装配精度。

观察上面的同轴光打光的图片,可以发现,用同轴光拍的图片一般看起来比较“平庸”。同轴光能够凸显物体表面的不平整,克服表面反光造成的干扰。

这些是由同轴光的特性决定的:同轴光最终照到被测物上的是竖直向下的光,光经物体反射后,只有竖直往上的反射光才能通过同轴光的“半透半反”装置竖直进入相机(因此反光不见了,因为反光折射到其他方向去了,没有射入相机)。

另外,很多人在应用中应该发现了,在相机镜头参数、安装高度等其他条件一致时,把同轴光源调到最亮去打光,得到的图片一般亮度也很低,这是为什么呢?这是因为同轴光从发出光到光最终被相机捕捉到,它经历了两次“半透半反”的过程,光源的亮度有极大的损失。

文末我再把之前的两句话重复一下:

始终抓住有哪些光被反射之后,沿着光轴方向被相机捕捉到了。物体在相机中成了像,是因为物体表面有光反射进了相机,这些光被相机捕捉到从而成了像。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 光源
    +关注

    关注

    3

    文章

    611

    浏览量

    67387
  • 机器视觉
    +关注

    关注

    160

    文章

    3996

    浏览量

    118084

原文标题:机器视觉中不同类型光源的不同打光方式的效果探究

文章出处:【微信号:Imgtec,微信公众号:Imagination Tech】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    选择机器视觉光源该注意那些方面?

    一个完整的机器视觉系统包括:工业相机、光源、图像采集卡、图像采集软件等。光源是影响机器视觉系统输
    发表于 03-27 11:45

    机器视觉光源选型技术要点

    机器视觉,获得一张高质量的可处理图像至关重要。机器视觉系统之所以成功,首先要保证图像质量好,特征明显。反之,如果图像质量不好,特征不明
    发表于 02-24 10:45

    机器视觉系统光源的作用

      大多数机器视觉系统都需要光源,有的甚至对光源提出了很高的要求,如闪光强、光场稳定、均匀度高且亮度可调以及闪光时间极短等。在机器
    发表于 09-03 10:46

    机器视觉光源照明技术及其图像处理

    一、机器视觉光源照明技术的几个要素1、方向:选择不同的光源,控制和调节照射到物体上的入射光的方向是机器
    发表于 06-19 06:00

    深圳四元数机器视觉系统厂家:选择机器视觉光源需要衡量的因素

    机器视觉的作用是替代人眼完成需要由人来完成的测试测量,而机器视觉光源,在机器
    发表于 06-02 13:59

    深圳机器视觉led光源有什么优势

    配件。视觉光源的选取与打光合理与否可直接影响至少30%的成像质量,所以光源机器视觉系统中非常重要的一部分。通过选择合适的
    发表于 01-11 10:54

    惠州机器视觉光源常见的几种照明方式

    光源是影响机器视觉系统输入的重要因素,其直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果。由于没有通用的机器
    发表于 05-07 09:54

    机器视觉硬件——光源是什么

    机器视觉硬件内容 第一部分:光源 首发于公众号:一刻AI1 为什么要使用光源 目的:将被测物体与背景分离,获取高质量、高对比度的图像,好的光源
    发表于 07-05 07:31

    上海机器视觉光源照明设计的影响因素

    机器视觉光源不是简单的照亮物体而已,而是需要与照明方案的配合,加以合适的方式将光线投射到被测物体上,应尽可能地突出拍摄物体的特征量部分,使需要检测的部分与那些不重要部分之间应尽可能地产生
    发表于 07-29 09:40

    惠州机器视觉环形光源的应用

    光源机器视觉系统的应用及技术是非常重要的一个零部件,环形光源的相关技术是技术人员在选择零部件过程中经常需要处理的工作,在
    发表于 08-04 11:55

    深圳机器视觉光源选择时需要衡量哪些因素?

    深圳机器视觉的作用是替代人眼完成需要由人来完成的测试测量,而机器视觉光源,在机器
    发表于 08-24 15:39

    深圳机器视觉光源选择有什么因素要考虑?

    视觉光源设计不当,会导致在图像处理算法设计和成像系统设计事倍功半。截止目前尚没有一个通用的机器视觉照明设备,因此针对每个特定的案例,要设计
    发表于 10-28 11:02

    影响机器视觉光源的几个参数及选择技巧

    机器视觉系统应用中,光源的选择非常重要,它将直接影响输入数据的质量和应用效果。合适的光源将为图像采集机构提供稳定的高对比度的图像。那么如何
    发表于 11-17 12:15 3866次阅读

    机器视觉LED光源的十大类型介绍

    一个典型的机器视觉系统包括:光源、镜头、相机、图像处理软件等。视觉光源机器
    发表于 07-15 08:56 4422次阅读

    机器视觉如何选择合适的光源

    机器视觉系统由工业镜头、工业相机、视觉光源、软件系统等组成,其中光源的作用是将被测物体与背景明显分别,获取高品质的图像,在
    的头像 发表于 11-30 15:50 1558次阅读