機(jī)器視覺系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計原則主要包括以下幾點:
1. 匹配性原則:光源的設(shè)計應(yīng)根據(jù)實際應(yīng)用場景和目標(biāo)物體的特性進(jìn)行選擇。例如,對于高反射率物體,可選擇漫反射光源;對于透明物體,可選擇透射光源。
2. 均勻性原則:光源的照明應(yīng)盡可能均勻,避免在目標(biāo)物體上產(chǎn)生陰影或亮點,影響圖像質(zhì)量。不均勻的照明會給后期的圖像處理帶來諸多不便,甚至?xí)沟貌杉膱D像變得沒有處理的價值。
3. 穩(wěn)定性原則:光源應(yīng)具有較高的穩(wěn)定性,能夠在長時間內(nèi)保持恒定的光照強(qiáng)度和光譜分布,以保障光源在長時間運(yùn)行狀態(tài)下能夠持續(xù)穩(wěn)定的提供照明環(huán)境。
4. 亮度與對比度原則:光源的選擇要考慮亮度和對比度,亮度太大可能導(dǎo)致缺陷被淹沒,太小則缺陷對比度不明顯。提高缺陷與背景的對比度,將缺陷凸顯出來,是光源選擇的重要參考之一。
5. 節(jié)能性原則:在滿足照明需求的前提下,應(yīng)盡可能選擇節(jié)能、環(huán)保的光源。
6. 根據(jù)鏡頭視場設(shè)計:應(yīng)根據(jù)被測對象的尺寸確定鏡頭的視場,再根據(jù)鏡頭視場的大小決定最佳的照明系統(tǒng)。
7. 考慮工件特性:照明的選擇由工件表面的形狀、平坦度、光滑程度等條件決定,最佳的照明顏色可通過檢測工作或被檢測區(qū)域的顏色來決定。
這些原則共同確保了機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠獲取高質(zhì)量的圖像,從而提高檢測、識別等任務(wù)的準(zhǔn)確性和效率。