光源照明的設(shè)計(jì)原則及注意事項(xiàng)

　照明的目的是增強(qiáng)對(duì)比度。在一幅機(jī)器視覺(jué)的圖像中，對(duì)比度代表著圖像信號(hào)的質(zhì)量，它反應(yīng)了兩個(gè)區(qū)域間的差別，比如物體和背景的差別。因此，設(shè)計(jì)光源照明的第一步是確定區(qū)域間的不同，然后用光源來(lái)突出這些不同之處。

　　1 光源照明設(shè)計(jì)的基本因素

　　主要有4個(gè)基本因素要重點(diǎn)考慮：

　　1.1 鏡頭的視場(chǎng)

　　在照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)被測(cè)對(duì)象的尺寸確定鏡頭的視場(chǎng)。而后，再根據(jù)鏡頭視場(chǎng)的大小決定最佳的照明系統(tǒng)。

　　1.2 照明系統(tǒng)與工件的間距

　　在設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，需全面的了解鏡頭到工作的距離，照明系統(tǒng)到工件的距離，從而確定光源與工件的距離。

　　1.3 工件的外形、條件和顏色

　　照明的選擇是由工件表面的形狀、平坦度、光滑程度等條件決定的。最佳的照明顏色（紅、蘭、綠、白）可通過(guò)檢測(cè)工作或被檢測(cè)區(qū)域的顏色來(lái)決定。

　　1.4 成像物鏡

　　一般情況下，應(yīng)針對(duì)確定的成像物鏡進(jìn)行照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)為：工件中需要可視化的部分、劃痕、缺陷等是否被顯現(xiàn)出來(lái)，工件表面上的印紋是否能夠辨認(rèn)等。

　　2 突顯不同區(qū)域的方法

　　2.1 反射系數(shù)

　　從物體反射出的光量是可以度量的。有兩種不同的反射方法：

　　a） 鏡面反射：入射角等于出射角。

　　b） 漫反射：由于物體表面不平，出射光方向各異。

　　2.2 顏色

　　也就是光譜分布，我們從三個(gè)角度來(lái)衡量顏色：

　　a） 波長(zhǎng)：比如綠光的波長(zhǎng)為550nm。

　　b） 兩種或兩種以上光波的混合比：混合的目的是為了產(chǎn)生另一種光。比如黃光（波長(zhǎng)620nm）和藍(lán)光（波長(zhǎng)480nm）混合在一起便會(huì)成為綠光，然而實(shí)際上，光譜的分布中并沒(méi)有綠光的分布。

　　c） 補(bǔ)色：從白光中移除的那部分光與剩余的光互為補(bǔ)色光。比如，白色金屬鐵和黃色金屬金顏色不同并不是金反射的黃光比鐵多，而是反射的藍(lán)光比鐵少。白光中去除藍(lán)光即為黃光。