機器視覺系統硬體部分

2021-07-03 20:34:56 字數 2032 閱讀 6454

1光源部分

目前用的比較多的就是這幾種:

螢光燈:放電現象將電能轉換為光。發光顏色以白色為主,其中三波長螢光燈比較接近自然光。

鹵素燈:將惰性氣體和鹵素氣體密封在玻璃球內部,發光原理與白熾燈一樣,但是比白熾燈更亮,壽命更長。

白熾燈:通過燈絲的電流產生光的。老化快,隨著時間推移,亮度迅速下降。

led:

壽命較長,顏色豐富(波長豐富),直接將電子轉換為光,所以能源利用率高。各種波長對應有不同顏色的光。響應速度快,幾乎沒有老化問題。

led優點:可

設計成各

種形狀,亮度穩定並且可以調節,成

本低,可設計成各種照射角度。

led與螢光燈和鹵素燈等照明相比,具有開關特性較好、壽命較長、形狀較優等特點,因此被廣泛使用在圖

像處理中。

led的半值即幾萬個小時,使用時間較長,與螢光燈相比其特色就是擁有數十倍乃至數百倍的使用壽命。

另外,led

與螢光燈不同,重複開關也不會縮短壽命。由於其壽命較長,因此還可以節省更換的時間,節省

成本。其亮度沒有光斑,具有卓越的均衡性。

2 打光方式

•直射光:這是最為常見的照射光種類,通過來自於某乙個方向的光對物體進行照射,在亮色和暗色陰影之間產生相對高的對比度影象。 

•背光照明:是將光源放置在被測物體的背面,與鏡頭相互對應,影象直接採集入射光。背光照明產生的對比度相對較強,但不宜對物體表面特徵進行採集。例如,利用背光技術能夠精準的測量硬幣的直徑,但無法獲取硬幣的正反面影象資料。

3 工業相機的優點

(1)效能穩定,易於安裝,其結構緊湊結實,不易損害,在較差的工業環境下,也可以應用。

(2)快門時間非常短,可以抓拍高速運動的物體。

(3)工業相機的幀率比普通相機大很多。工業相機每秒可以拍攝10幅到幾百幅,而普通相機一般只有2、3幅左右,相差較大。

(4)工業相機可以長時間工作,比如每天工作24小時、連續工作6個月,而普通相機則不行。

(5)本人認為,其兩者最大的區別是:工業相機可實現程式設計控制,可以設定任意時間、任意時間間隔等進行拍攝,而普通相機做不到。

4 鏡頭

•廣角鏡頭:視角90度以上,觀察範圍較大,近處影象有變形。

•標準鏡頭:視角30度左右,使用範圍較廣。

•長焦鏡頭:視角20度以內,焦距可達幾十公釐或上百公釐。

•變焦鏡頭:鏡頭焦距連續可變,焦距可以從廣角變到長焦,焦距越長成像越大。

•針孔鏡頭:用於隱蔽觀察,經常被安裝在如天花板或牆壁等地方。

5 ccd相機引數

空間解析度指在遙感影像上,能識別的兩個相鄰物體的最小距離。對於攝像影像,一般用單位長度內包含可分辨的黑白線的對數(單位:線對/公釐)。空間解析度是評價感測器效能的重要指標。

(2)畫素深度:即每畫素資料的位數,一般常用的是8bit,對於數字相機一般還會有10bit、12bit等

(3)最大幀率/行頻:相機採集傳輸影象的速率,對於面陣相機一般為每秒採集的幀數,對於線陣相機為每秒採集的行數。

(4)**方式和快門速度:對於線陣相機都是逐行**的方式,可以選擇固定行頻和外觸發同步的採集方式,**時間可以與行週期一致,也可以設定乙個固定的時間;面陣相機有幀**、場**和滾動行**等幾種常見方式,數字相機一般都提供外觸發採圖的功能。快門速度一般可到10微秒,高速相機還可以更快。

(5)像元尺寸:像元大小和像元數共同決定了相機靶面的大小。目前數字相機像元尺寸一般為3μm-10μm,一般像元尺寸越小,製造難度越大,影象質量也越不容易提高。

(6)光譜響應特性:是指該像元感測器對不同光波的敏感特性,一般響應範圍是350-1000nm,一些相機在靶面前加了乙個濾鏡,濾除紅外光線,如果系統需要對紅外感光時可去掉該濾鏡。

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