機器視覺系統(tǒng)中光源的作用及應用

1.環(huán)形光源：環(huán)形光源提供不同照射角度、不同顏色組合，更能突出物體的三維信息；高密度LED陣列，高亮度；多種緊湊設計，節(jié)省安裝空間；解決對角照射陰影問題；可選配漫射板導光，光線均勻擴散。

2.背光源：用高密度LRD陣列面提供高強度背光照明，能突出物體的外形輪廓特征。

3.條形光源：條形光源是較大方形結(jié)構(gòu)被測物的首先光源，顏色可根據(jù)需求搭配，自由組合，照射角度與安裝隨意可調(diào)。

4.AOI專業(yè)光源：不同角度的三色光照明，照射凸顯錫焊三維信息；外加漫射板導光，減少反光不同角度組合。

5.球積分光源：具有積分效果的半球面內(nèi)部，均勻反射從底部360°發(fā)射出的光線，使整個圖像的照度十分的均勻。

6.線性光源：超高高度，采用柱面透鏡聚光，適用于各種流水線連續(xù)檢測場合。

7.同軸光：可以消除物體表面不平整引起的陰影，從而減少干擾，部分采用分光鏡設計，減少光損失，提高成像清晰度，均勻照射物體表面。

8.點光源：大功率LED，體積小，發(fā)光強度高；光前鹵素燈的替代品，尤其適合作為鏡頭的同軸光源等，高效散熱裝置，大大提高光源的使用壽命。

9.組合條形光：四邊配置條形光，每邊照明獨立可控制；可根據(jù)被測物體要求調(diào)整所需照明角度，適用性廣。

10.對位光源：速度快，視場大，精度高，體積小，便于檢測集成，亮度高，可適配輔助環(huán)形光。

計算機視覺是一門研究如何使用機器“看”的科學，更進一步說，就是指用攝影機和電腦代替人眼對目標進行識別、跟蹤和測量等機器視覺，并進一步做圖形處理，使電腦處理成為更適合人眼觀察或傳送儀器檢測的圖像。

計算機視覺尋求基于工程學科相關(guān)理論與模型來建立計算機視覺系統(tǒng)，這類系統(tǒng)的組成部分包括：

• 程序控制（工業(yè)機器人和無人駕駛汽車）
• 事件監(jiān)測（圖像監(jiān)測）
• 信息組織（圖像數(shù)據(jù)可和圖像序列索引的建立）
• 物體與環(huán)境建模（工業(yè)檢查、醫(yī)學圖像分析和拓撲建模）
• 交感互動（人機互動的輸入設備）

【計算機視覺技術(shù)的圖像處理方法】

計算機視覺系統(tǒng)中，視覺信息的處理技術(shù)主要依賴于圖像處理方法，它包括圖像增強、數(shù)據(jù)編碼和傳輸、平滑、邊緣銳化、分割、特征抽取、圖像識別與理解等內(nèi)容。經(jīng)過這些處理后，輸出圖像的質(zhì)量得到相當程度的改善，既改善了圖像的視覺效果，又便于計算機對圖像進行分析、處理和識別。

【圖像增強】

圖像增強用于調(diào)整圖像的對比度，突出圖像中的重要細節(jié)，改善視覺質(zhì)量。通常采用灰度直方圖修改技術(shù)進行圖像增強。通過灰度直方圖的形狀，能判斷該圖像的清晰度和黑白對比度。

【圖像平滑】

圖像平滑處理技術(shù)即圖像的去噪聲處理，主要是為了去除實際成像過程中因成像設備和環(huán)境所造成的圖像失真，提取有用的信息。

【圖像數(shù)據(jù)編碼和傳輸】

數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量是相當龐大的，比如一副512*512個像素的數(shù)字圖像的數(shù)據(jù)量為256K字節(jié)，假設每秒傳輸25幀圖像，則傳輸?shù)男诺浪俾蕿?2.4M比特/秒。因此傳輸過程中，對圖像數(shù)據(jù)進行壓縮顯得非常重要。

【邊緣銳化】

圖像邊緣銳化處理主要是加強圖像中的輪廓邊緣和細節(jié)，形成完成的物體邊界，達到將物體從圖像中分離出來或?qū)⒈硎就晃矬w表面的區(qū)域檢測出來的目的。

【圖像分割】

圖像分割是將圖像分成若干部分，每一部分對應某一物體表面，在進行分割時，每一部分的灰度或紋理符合某一種均勻測度度量。

【圖像識別】

圖像識別過程實際上可以看作是一個標記過程，即利用識別算法來辨別景物中已分割好的各個物體。

【計算機視覺的應用】

計算機視覺被稱為自動化的眼睛，在國民經(jīng)濟、科學研究及國防建設等領(lǐng)域都有著廣泛的應用。

1.工業(yè)上的應用。例如對煙葉品質(zhì)進行圖像處理過程中，借助MATLAB圖像處理工具箱和神經(jīng)網(wǎng)絡技術(shù)，對各類型的煙葉的數(shù)字圖形進行計算機視覺分析，包括邊緣檢測、輪廓提取、用圖像工具箱進行提取煙葉數(shù)字圖像特征，將待測煙葉樣本與標準煙葉樣本進行自適應學習訓練，最后迭到自動識別待測煙葉樣本品質(zhì)的智能評定。

2.公安工作的應用。計算機人臉識別技術(shù)就是利用計算機對人臉圖像進行分析，從中提取有效的識別信息，用來“辨別”身份的一門技術(shù)。他設計到圖像處理、模式識別、計算機視覺和神經(jīng)網(wǎng)絡等。

3.商業(yè)上的應用。安防方面的應用就是當值班人員面對十、百、千的攝影機，無法真正的在風險產(chǎn)生時預測或干預，多數(shù)靠事后回放；在非安防方面的應用，如商業(yè)上人流量的統(tǒng)計、防盜等。

4.醫(yī)學方面的應用。X-CT、放射性同位素掃描、B型超聲、核磁共振成像等。

5.軍事方面的應用。計算機視覺開辟了人工智能的一個全新領(lǐng)域，它模擬并幫助理解人類的視覺系統(tǒng)。在軍事領(lǐng)域的應用：在執(zhí)行低空突防飛行和其他空襲任務過程中，采用被動式地形偵察與勘測技術(shù)能夠提高飛行隱秘性，解決易于被地方探測的需要。