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照明在機器視覺中的重要地位幾乎已經(jīng)被所有的視覺工程師認(rèn)識問題是我們?nèi)绾芜x擇光源、設(shè)計照明系統(tǒng)。
設(shè)計照明系統(tǒng)，首先應(yīng)該對光源的特性有所了解。這包括
（1）光源本身的特性，如光源的光譜分布，在被照射面上的亮度分布，光源使用中的溫度特性和壽命等。
（2）光源與被照射物體的相互作用。光源照射在物體上，會發(fā)生反射、吸收和透射三種相互作用，不同材質(zhì)的物體，三種作用產(chǎn)生的現(xiàn)象不同，同一種物體上缺陷部分和其他部分，三種作用產(chǎn)生的現(xiàn)象也不同。
如在表面檢測中，我們可以粗略的把目標(biāo)上的缺陷分成二類，一類是幾何形狀缺陷，諸如：凹坑、劃痕、裂紋、毛刺、凸起、擦傷、碰傷等；另一類是表面強度（或密度）缺陷，如：氧化、生銹、污點、污跡等，前者使表面反射發(fā)生變化，后者使表面反射和吸收都發(fā)生變化。只有仔細(xì)研究光源與被照物相互作用的特點，才能確定光源及照明方式。物體的色彩是光吸收的另一個例子。全波段的白光照射到物體表面，一些波長的光被物體表面吸收，一些波長的光被表面反射，物體呈現(xiàn)出與反射光相同頻譜的顏色。利用這個道理，我們可以使用黑白攝像機，選擇特定波長的光源，突出物體表面待檢測部分與其它部分的灰度差，實現(xiàn)可靠、穩(wěn)定的檢測。
（3）光源的結(jié)構(gòu)。光源可以做成各種形狀結(jié)構(gòu)，每種形狀發(fā)出光的特點不同。如：漫反射光，可以在目標(biāo)平面上獲得均勻的光照；直射光，通過反射和產(chǎn)生陰影顯示邊緣和表面結(jié)構(gòu)，但光源或目標(biāo)的移動和傾斜都會明顯的影響圖像亮度和對比度。另外，光源可以放在被照物體的上方或者下方，可以有各種角度和高度，通過不同形狀和照明方式的組合，利用諸如產(chǎn)生陰影、產(chǎn)生高亮區(qū)域或無反射區(qū)域的方法，使目標(biāo)上的感興趣區(qū)域與其它區(qū)域有盡可能大的區(qū)別。
在確定了光源和照明方式后，設(shè)計照明系統(tǒng)zui后一步也是zui重要的一步就是實驗。在現(xiàn)實世界中，目標(biāo)表面特性并非單一，光源與目標(biāo)物體的相互作用往往是各種現(xiàn)象的組合，有些難以用理論做出準(zhǔn)確的描述。通過實驗可以驗證設(shè)計的正確性，同時在實驗中，改變影響圖像的因素，如：目標(biāo)在視場中的位置及相對于光源的角度，光源的亮度等，可以進(jìn)一步驗證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。總之，設(shè)計光源系統(tǒng)，zui終目的是：zui大程度地增強感興趣特征的對比度，抑制和減少目標(biāo)上其它部分的影響，抑制外部環(huán)境的影響。
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