發(fā)布日期:2023-01-05 11:20:58
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機(jī)器視覺系統(tǒng)由工業(yè)鏡頭、工業(yè)相機(jī)、視覺光源、軟件系統(tǒng)等組成。其中光源的作用是將被測物體與背景明顯分別,獲取高品質(zhì)的圖像,在視覺系統(tǒng)中起著重要作用,選擇合適的光源是視覺系統(tǒng)搭建的重要環(huán)節(jié)。
機(jī)器視覺光源除了有很多類型也有不同的顏色區(qū)分,具體應(yīng)該如何選擇呢?
白色光源(W):
白色光源通常用色溫來界定,色溫高的顏色偏藍(lán)色(冷色色溫》5000K),色溫低的顏色偏紅(暖色色溫《3300與5000K),之間的稱之為中間色,白色光源適用性廣,亮度高,在拍攝彩色圖像時使用更多。
藍(lán)色光源(B):
藍(lán)色光源波長在430-480之間,適用產(chǎn)品:銀色背景產(chǎn)品(如鈑金,車加工件等)、薄膜上金屬印刷品。
紅色光源(R):
紅色光源的波長通常在600-720之間,可以透過一些比較暗的物體,例如底材黑色的透明軟板孔位定位、綠色線路板線路檢測,透光膜厚度檢測等,采用紅色光源更能提高對比度。
綠色光源(G):
綠色光源波長510-530,介于紅色與藍(lán)色之間,主要針對紅色背景產(chǎn)品,銀色背景產(chǎn)品。
圖為紅色環(huán)形光源與藍(lán)色環(huán)形光源
機(jī)器視覺光源有多種類型,選擇合理的光源顏色可以使特征和周圍區(qū)域產(chǎn)生足夠的灰度值差異。在選擇視覺光源時,會涉及到許多角度、形狀、亮度、顏色等參數(shù),為了最大程度地區(qū)分物體和背景,通常選擇彩色互補(bǔ)光源。選擇合理的光源顏色可以使特征和周圍背景區(qū)域產(chǎn)生足夠的灰度差異,一般來說,如果使用黑白相機(jī),并且沒有對被測對象的顏色選擇特殊要求,紅色是更合適的選擇。因為紅色LED壽命長、穩(wěn)定、價格低廉,更重要的是紅色LED的波長更接近傳感器的靈敏度峰值,而通常的CCD對紫色、藍(lán)色的光敏感程度沒有紅光強(qiáng)。如果進(jìn)行彩色成像,則通常考慮使用白色光源。白色LED光源的制造有幾種方法,一種是使用白色LED制造,發(fā)光管內(nèi)部有藍(lán)色發(fā)光芯片與受到激發(fā)后發(fā)出黃色的熒光粉,發(fā)出的光按一定比例疊加到一起,看起來形成了白色,這是最為常見的形式。另一種方法是使用紅綠藍(lán)三種不同顏色的LED,按某種順序或方式在光源上進(jìn)行排列,并分別控制每種顏色的度,使用相對方便。此種方法通常使用四個單色RGGB顆粒進(jìn)行排列,所以其中的綠色分量通常會比較足,之所以多加一個綠色的G通量,是因為人眼對綠色光源(波長555nm)最敏感。機(jī)器視覺應(yīng)用中應(yīng)注意目標(biāo)顏色與光源顏色的搭配,我們看到某個物體成某種顏色,是因為其反射了對應(yīng)的光譜。我們拍攝物體時,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(光的波長一樣或接近),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。