选光源的一些技巧_光源鲁棒性,2024年最新意外收获字节跳动内部资料

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结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上,根据它们产生的畸变,解调出被测物的三维信息。

频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上,摄像机拍摄要求与光源同步。

(3)按照照明方式可分为穹形光源、环形光源、平行光源、同轴光源、点光源、低角度光源、线光源、光栅等。

选择光源的角度:根据期望的图像效果,选择不同入射角度的光源。

穹形光源,主要用于球型或曲面物体的缺陷检测、不平坦的光滑表面字符检测、金属或镜面的表面检测。如玻璃瓶、滚珠、小工件表面、塑料或铝制容器等。

环形光照射,多用于集成电路料带与管脚字符、金属工件刻印字符、光滑表面划痕瓶口尺寸或裂痕、平面工件表面质量检测

条形光源(可控照明,红色,蓝色,绿色单色光源)也叫条形灯是一种从侧面打光的照明光源,常用的角度是45度,也有更小的角度。侧光灯可以避免正面照射产生的强烈反光,同时还可以对边缘部分实现高亮的照明。是一种在尺寸测量、外观检测方面应用非常广泛的一种照明方式。常用于:LCD缺陷的检测、包装文字检测、包装膜破损检测、纸张质量检测、常规印刷质量检测、制造物裂纹的检测、电子部件的形状识别和大小的测量、各种线阵检测等。

同轴光照射,图像效果为明亮背景上的黑色特征,用于反光厉害的平面物体检测,能够加强有差异角度的表面特征,增强表面纹理(划痕、凹陷、压印),减少阴影。如金属、玻璃等光洁表面的划痕瑕疵检测,芯片和硅片的破损检测、金属件上的冲压字符检测、线路板焊点与符号、集成电路的管脚字符检测等。

高角度照射,图像整体较亮,适合表面不反光物体

低角度照射,图像背景为黑,特征为白,可以突出被测物轮廓及表面凹凸变化

多角度照射,图像整体效果较柔和,适合曲面物体检测

不同角度照射的效果图

不同角度照射的效果图

不同角度照射的效果图

不同颜色光源体现出来的效果

A、如何评价一个光源的好坏?

  1. 对比度

对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度,从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。

  1. 鲁棒性

鲁棒性就是对环境有一个好的适应。好的光源需要在实际工作中与其在实验室中的有相同的效果 。

  1. 亮度

当选择两种光源的时候,最佳的选择是选择更亮的那个。光源的亮度不够,必然要加大光圈,从而减小了景深 。

  1. 均匀性

均匀性是光源一个很中要的技术参数。均匀性好的光源使系统工作稳定 。

  1. 可维护性

可维护性主要指光源易于安装,易于更换 。

  1. 寿命及发热量

光源的亮度不易衰减过快,这样会影响系统的稳定,增加维护的成本 。发热量大的灯亮度衰减快,光源的寿命也会受到很大影响。

B、如何依靠光源增强图像对比度?

使用相同颜色的光或相近颜色的光源照射可以使被照射部分变亮;

使用相反颜色的光或相近颜色的光源照射可以使被照射部分变暗。

不同的波长,对物质的穿透力(穿透率)不同,波长越长,对物体的穿透力愈强,波长越短,对物质表面的扩散率愈大。

C、选光源的一些技巧

 

最后我们大致总结出,光源选型中的一些技巧,选型时可参考:

1、需要前景与背景更大的对比度?–考虑用黑白相机与彩色光源

2、环境光的问题?–尝试用单色光源,配一个滤镜

3、闪光曲面?–尝试用散射圆顶光

4、闪光,平的,但粗糙的表面?–尝试用同轴散射光

5、看表面的形状?–考虑用暗视场(低角度)

6、检测塑料的时候–尝试用紫外或红外光

7、需要通过反射的表面看特征?–尝试用低角度线光源(暗视场)

8、单个光源不能有效解决问题时,考虑用组合光源  

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