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1、導(dǎo)言：
開發(fā)視覺(jué)系統(tǒng)的一個(gè)重要活動(dòng)是驗(yàn)證其部署是否符合工程規(guī)范。一個(gè)成功的視覺(jué)應(yīng)用程序的兩個(gè)特點(diǎn)是它無(wú)需工程師干涉情況下正常工作了多長(zhǎng)時(shí)間，以及它的維護(hù)和復(fù)制部署是多么簡(jiǎn)易。實(shí)現(xiàn)所有如上所述目標(biāo)的一個(gè)關(guān)鍵步驟是確定視覺(jué)系統(tǒng)的基準(zhǔn)。
在這里使用的上下文中，基準(zhǔn)是對(duì)所需系統(tǒng)特性的度量或指示。在本文的范圍內(nèi)，有兩個(gè)領(lǐng)域應(yīng)加以基準(zhǔn)：
成像（相機(jī)和鏡頭）
光照
其中，我們通過(guò)視覺(jué)軟件獲取和存儲(chǔ)圖像后，可對(duì)圖像基準(zhǔn)項(xiàng)目進(jìn)行離線分析。
視覺(jué)系統(tǒng)首次開發(fā)時(shí)，視覺(jué)工程師進(jìn)行測(cè)試，以確保組件按預(yù)期執(zhí)行。這些測(cè)試幫助視覺(jué)工程師建立系統(tǒng)基準(zhǔn)，以驗(yàn)證視覺(jué)系統(tǒng)在準(zhǔn)備調(diào)試時(shí)的性能，并供今后參考。
當(dāng)視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)時(shí)，技術(shù)人員可以重新檢查系統(tǒng)基準(zhǔn)項(xiàng)目，并將它們與既定的基準(zhǔn)進(jìn)行比較。這使技術(shù)人員能夠確定是否發(fā)生了重大變化，以及在哪里發(fā)生了這些變化，因此在必要時(shí)采取了適當(dāng)?shù)募m正措施。它還避免了技術(shù)人員盲目變化系統(tǒng)配置，導(dǎo)致的一系列系統(tǒng)功能退化。如果沒(méi)有基準(zhǔn)，即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的視覺(jué)工程師也無(wú)法確保視覺(jué)系統(tǒng)恢復(fù)到原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)。
基準(zhǔn)測(cè)試確實(shí)需要使用特定的工具，如測(cè)試圖形。其中一些工具可能是特定于應(yīng)用程序的，而另一些工具可能更通用?；鶞?zhǔn)測(cè)試不是一個(gè)便于系統(tǒng)調(diào)整或校準(zhǔn)的過(guò)程；系統(tǒng)的調(diào)整和校準(zhǔn)必須在基準(zhǔn)測(cè)試之前執(zhí)行。由于基準(zhǔn)測(cè)試不是校準(zhǔn)，因此它不需要像校準(zhǔn)/測(cè)量的任務(wù)，嚴(yán)格遵照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的可追溯性，有些工具（如測(cè)試圖形）可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)（例如激光打印機(jī)）購(gòu)買或創(chuàng)建。然而，這些工具必須有適當(dāng)?shù)牟牧?，避免基?zhǔn)工具在視覺(jué)系統(tǒng)的使用壽命內(nèi)發(fā)生變形或改變。維護(hù)基準(zhǔn)工具是視覺(jué)系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)的額外責(zé)任。
最后，對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試不是關(guān)于精確的定量數(shù)據(jù)，而是關(guān)于能夠很好地確定視覺(jué)系統(tǒng)特性的數(shù)據(jù)，這樣，如果這些特性被再現(xiàn)，那么視覺(jué)系統(tǒng)的性能可以預(yù)期與基準(zhǔn)記錄時(shí)一樣好。
我們可以對(duì)成像進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試提供以下特征的數(shù)據(jù)：
1.關(guān)鍵成像尺寸
2.相機(jī)設(shè)置
3.鏡頭設(shè)置
4.照明器設(shè)置（如果有的話）
5.影像視野
6.成像（光學(xué)）分辨率
7.景深
8.光照強(qiáng)度
9.照明方向
10.照明均勻性
11.顏色
12.圖像失真
13.圖像噪聲
視覺(jué)系統(tǒng)的設(shè)置必須記錄下來(lái)，作為基準(zhǔn)測(cè)試的準(zhǔn)備。這包括與成像相關(guān)的重要機(jī)械尺寸，以及所有調(diào)整位置和可訪問(wèn)參數(shù)。這些值必須是視覺(jué)系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)境中實(shí)際使用的值。?成像包括照明、相機(jī)和調(diào)整后的鏡頭，調(diào)整到最佳狀態(tài)。成像基準(zhǔn)要求采集和存儲(chǔ)未經(jīng)處理的圖像。幾乎所有的視覺(jué)系統(tǒng)都支持這種功能。
應(yīng)記錄的典型設(shè)置有：
光源相對(duì)于視野的三維測(cè)量位置
視場(chǎng)到鏡頭的工作距離
鏡頭光圈設(shè)置
鏡頭聚焦設(shè)置
鏡頭焦距設(shè)置（如果使用變焦或變焦鏡頭）
相機(jī)增益
相機(jī)曝光時(shí)間
相機(jī)幀速率（如適用）
所有其他可編程攝像頭設(shè)置，即使出廠默認(rèn)設(shè)置
照明功率水平（如果可調(diào)）
照明脈沖寬度（如果使用脈沖照明）
當(dāng)使用基準(zhǔn)測(cè)試來(lái)確保再現(xiàn)性時(shí)，無(wú)論是復(fù)制視覺(jué)系統(tǒng)還是更換現(xiàn)有視覺(jué)系統(tǒng)上的部件，都需要考慮到組件中存在變化的事實(shí)。同一品牌和型號(hào)的兩臺(tái)相機(jī)在靈敏度上會(huì)有所不同。這些差異可能需要改變相機(jī)的增益、曝光時(shí)間或光源的輸出。
同一品牌和型號(hào)的兩個(gè)鏡頭的有效焦距可能略有不同，通常小于3%。有效焦距的變化可能會(huì)改變視場(chǎng)的大小。或者視場(chǎng)大小的變化是可容忍的，或者改變相機(jī)的工作距離以獲得精確的視野。
光源的種類多樣，光輸出調(diào)整各有不同，例如，光源中使用的特定LED組時(shí)，可以調(diào)整光源控制器，改變驅(qū)動(dòng)電流大小，控制光輸出強(qiáng)度，將成像性能恢復(fù)到基準(zhǔn)狀態(tài)。
3、基準(zhǔn)圖像亮度
由于相機(jī)的靈敏度不同，光源在光輸出強(qiáng)度方面也不同，因此非常希望對(duì)圖像亮度進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試。圖像亮度最好使用在視野中具有示例性的局部圖像的灰度直方圖來(lái)記錄，另外，記錄具有示例性的局部圖像的灰度均值也是一種方法。對(duì)于未來(lái)的基準(zhǔn)測(cè)試，如果可以存儲(chǔ)和保存相同的零件時(shí)，則應(yīng)使用相同的零件，并保證使其反射率不會(huì)降低（例如氧化作用使反射率降低）。
在復(fù)制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)使新系統(tǒng)的圖像亮度與基準(zhǔn)系統(tǒng)的直方圖相匹配。?
圖1-灰度直方圖
可能需要視覺(jué)工程師來(lái)決定是否需要改變照明器輸出、攝像機(jī)增益或曝光，或接受差異。使用現(xiàn)代機(jī)器視覺(jué)算法，如果圖像的亮度有一定的變化，只要關(guān)鍵像素沒(méi)有進(jìn)入飽和（灰度值達(dá)到255），性能就可以保持合理的一致性。
應(yīng)該注意的是，改變鏡頭的f數(shù)，雖然一個(gè)非常容易的選擇，以獲得灰度直方圖匹配，但這是不可取的。雖然改變透鏡孔徑確實(shí)會(huì)影響鏡頭的集光功率，從而影響強(qiáng)度直方圖，但它也會(huì)改變鏡頭的景深和鏡頭的分辨率。保持景深和光學(xué)分辨率通常比灰度直方圖水平的輕微變化更為重要。
對(duì)于彩色視覺(jué)系統(tǒng)，應(yīng)該獲取和存儲(chǔ)三個(gè)顏色通道中每個(gè)通道的灰度直方圖，通常是紅色、綠色和藍(lán)色
4、基準(zhǔn)視野
本基準(zhǔn)記錄的兩個(gè)特征是視場(chǎng)的大小和位置。視場(chǎng)的大小與實(shí)際放大率有關(guān)，位置與相機(jī)/鏡頭指向有關(guān)。
為了對(duì)視場(chǎng)進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，必須將靶標(biāo)定位在視野的中心。靶標(biāo)可以是任何有利于觀察的東西。它可以像天平一樣簡(jiǎn)單，也可以像校準(zhǔn)的靶標(biāo)一樣復(fù)雜，也可以是在激光打印機(jī)上制作的項(xiàng)目專用靶標(biāo)。重要的要求是，每次對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試時(shí)，目標(biāo)都可以定位在完全相同的位置。這可能需要對(duì)視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的夾具進(jìn)行一些早期思考。
記錄并保存圖像以及從標(biāo)尺或目標(biāo)讀取的尺寸和位置尺寸。
圖2-標(biāo)尺用于評(píng)估視場(chǎng)大小
在評(píng)估視場(chǎng)尺寸時(shí)，請(qǐng)記住，大多數(shù)透鏡的有效焦距公差在±3%左右。因此，在復(fù)制一個(gè)視覺(jué)系統(tǒng)時(shí)，實(shí)際視場(chǎng)的大小可能會(huì)有微小的差異。
圖3-商業(yè)測(cè)試圖樣
5、基準(zhǔn)光學(xué)分辨率
系統(tǒng)級(jí)的光學(xué)分辨率表征圖像中可以分辨的細(xì)節(jié)。它取決于相機(jī)的圖像分辨率（像素的行和列）、圖像傳感器上像元的大小和鏡頭的光學(xué)分辨率。通常光學(xué)分辨率是在圖像上指定的，但為了應(yīng)用的目的，分辨率將在最重要的地方評(píng)估，即在應(yīng)用場(chǎng)景中。
光學(xué)分辨率定義為在像面處鏡頭在單位毫米內(nèi)能夠分辨開的黑白相間的條紋對(duì)數(shù)，如下圖所示：
分辨率為1/2d，其中，d為線寬。分辨率的單位為lp/mm（線對(duì)/毫米）。
另外，一般使用的分辨率公式：
分辨率（ε）=0.61×λ/N.A.（Reyleigh公式）
λ：使用的波長(zhǎng)或輻射（λ=0.55μｍ用于可見(jiàn)光）
N.A.：物鏡數(shù)值孔徑
在實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中，系統(tǒng)使用面陣或線陣傳感器作為成像器件，因此系統(tǒng)的分辨率通常也會(huì)受到成像傳感器中像元分辨率的限制。像元分辨率定義為單位毫米內(nèi)像素單元數(shù)的一半，即=1/2p，其中p為像素單元的尺寸大小。例如一個(gè)CCD的像元尺寸大小為5×5微米，則像元分辨率則為：=1/（2*0.005）=100（lp/mm）。傳感器的像元分辨率限制了系統(tǒng)的最高分辨率，即使鏡頭的分辨率再高，系統(tǒng)也不可能分辨高于像元分辨率的細(xì)節(jié)。
在實(shí)際使用中，普通鏡頭分辨率低，即使搭配高像素的相機(jī)，最后也只能生成模糊的影像。
基準(zhǔn)分辨率的典型技術(shù)是將分辨率靶標(biāo)，如USAF分辨率條形圖，放置在中心和所有四個(gè)角落。大多數(shù)商業(yè)分辨率靶標(biāo)都是為非常高的分辨率而設(shè)計(jì)的。
圖5-USAF分辨率目標(biāo)的一個(gè)版本
有時(shí)使用激光打印機(jī)制作您自己的項(xiàng)目特定靶標(biāo)。不過(guò)，請(qǐng)記住，激光打印機(jī)打印出來(lái)后目標(biāo)尺寸不穩(wěn)定。然而，打印后的文件將保持尺寸穩(wěn)定，打印文件應(yīng)與項(xiàng)目資料一起保存。對(duì)于這樣一個(gè)僅用于基準(zhǔn)目的的靶標(biāo)，只需要三組平行條圖形：一個(gè)用于預(yù)期分辨率，一個(gè)用于稍微粗的分辨率(名義上時(shí)預(yù)期分辨率乘以1.15)，一個(gè)為稍高的分辨率（名義上是預(yù)期分辨率的0.85倍）。由于下面解釋的原因，角落上的平行條必須是雙向的。
例如，如果您的目標(biāo)分辨率在現(xiàn)場(chǎng)是4線對(duì)/毫米，那么每個(gè)暗和白條應(yīng)該是0.125毫米寬的目標(biāo)分辨率。對(duì)于較粗的條形圖，每個(gè)暗條和白色條將寬0.144毫米，對(duì)于更精細(xì)的條形圖，每個(gè)條將寬0.106毫米。
在視野的中間，通常只需要注意將條形分辨率目標(biāo)定在一個(gè)方向。然而，在視場(chǎng)的角落，有必要記錄兩個(gè)方向的分辨率，一是指向視場(chǎng)中心的條形圖（切向方向)，二是指向與先前方向呈90度的條形圖(徑向或矢狀方向）。在角落，鏡頭的分辨率在這兩個(gè)方向中的每一個(gè)都是不同的。
圖6-特定于項(xiàng)目的分辨率目標(biāo)
上圖只有三組條形圖僅用于驗(yàn)證系統(tǒng)成像是否達(dá)到了分辨率，但無(wú)法確定成像的極限分辨率。
商業(yè)用的靶標(biāo)，如USAF，有一個(gè)廣泛的條形圖案寬度范圍，可以用來(lái)尋找極限分辨率。
6、基準(zhǔn)景深
在確定景深基準(zhǔn)時(shí)，不干擾任何成像參數(shù)是非常重要的。這包括鏡頭的焦距、鏡頭的光圈和相機(jī)的高度（鏡頭工作距離）。
衡量景深的方法有兩種：
傾斜的比例尺
目標(biāo)升高
傾斜的比例尺
傾斜比例尺可以是一把直尺或標(biāo)尺，與視野成已知角度。圖像中刻度表現(xiàn)為銳利聚焦的范圍給出了景深范圍。雖然通常使用刻度尺，但也可以制作或購(gòu)買景深測(cè)量?jī)x。商用的景深測(cè)量?jī)x通常比傾斜標(biāo)尺或直尺更容易固定到位。
圖7-在一個(gè)角度上示意景深范圍的直尺
升高的工件
在標(biāo)稱工作距離以及所需的景深范圍的近和遠(yuǎn)限制處成像。這通常需要設(shè)計(jì)和構(gòu)建夾具，以確保結(jié)果的重現(xiàn)性。例如，像實(shí)驗(yàn)室升降臺(tái)這樣的東西可以用來(lái)將工件垂直移動(dòng)到所需的高度。
如果在所需景深限制和標(biāo)稱高度下達(dá)到所需分辨率，則景深有效。景深有可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出要求的范圍。利用升高工件的很難實(shí)際測(cè)量景深的范圍。
圖8-景深目標(biāo)
圖9-成像顯示景深范圍
7、基準(zhǔn)照明強(qiáng)度
照明強(qiáng)度可以用兩種方法之一來(lái)衡量：
使用校準(zhǔn)的光度計(jì)
使用安裝好的相機(jī)
使用光度計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量是校準(zhǔn)的（通常±10%）。使用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是，您可確保可重復(fù)照明，即使靈敏度因相機(jī)而異。對(duì)于非常小的視場(chǎng)，例如顯微鏡，光度計(jì)方法可能是不切實(shí)際的。
前照明和背光的程序是不同的。
光度計(jì)，前照明
測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)入射光能。光度計(jì)的傳感器放置在場(chǎng)景的中心，并讀出測(cè)量的光的值。光度計(jì)通常以每平方米入射光能量的lux-流明讀取。這種方法的缺點(diǎn)是，對(duì)于大多數(shù)視覺(jué)應(yīng)用，儀表的傳感器只在視場(chǎng)的一小部分中拾取入射光，其讀數(shù)可能受到光照不均勻性的影響。非常重要的是，基準(zhǔn)測(cè)試需要提供一種方法來(lái)重新固定光傳感器；無(wú)論是通過(guò)夾具還是通過(guò)仔細(xì)的測(cè)量。
光度計(jì)方法不適用于非常小的視野，如那些使用顯微鏡。
光度計(jì)，背光
在這種情況下，光度計(jì)的傳感器就放在相機(jī)鏡頭的正前方。儀表的讀數(shù)仍以勒克斯為單位；更準(zhǔn)確的讀數(shù)應(yīng)為坎德拉，但大多數(shù)光度計(jì)都不支持這種測(cè)量讀數(shù)。
相機(jī)，前照明
第二種測(cè)量強(qiáng)度的方法是使用視覺(jué)系統(tǒng)的相機(jī)。相機(jī)不是經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的傳感器-兩個(gè)相同品牌和型號(hào)的相機(jī)將具有不同的靈敏度。所以測(cè)量是相對(duì)的。然而，目標(biāo)是獲得正確的曝光；因此，使用視覺(jué)系統(tǒng)的攝像機(jī)進(jìn)行測(cè)量實(shí)現(xiàn)一部分目的——知道成像設(shè)置滿足其要求。但是，它不能保證成像設(shè)置可以被復(fù)制。請(qǐng)參閱上面的“圖像亮度基準(zhǔn)”。
最好用均勻反射的靶標(biāo)覆蓋視野。對(duì)于大多數(shù)照明方法，這個(gè)靶標(biāo)應(yīng)該是漫反射的。一些有用材料的例子是照相灰卡（一面反射18%，另一面反射90%）。對(duì)于非常大的視野，可能有必要借助于紙張或布料的背景，但期望這些產(chǎn)品的制造商控制其產(chǎn)品的反射率是不切實(shí)際的，并且測(cè)量的再現(xiàn)性也會(huì)受到影響。
有時(shí)，視覺(jué)系統(tǒng)是用來(lái)成像鏡面反射光的。在這些情況下，使用漫反射背景可能無(wú)法提供令人滿意的基準(zhǔn)強(qiáng)度方法。如果物體是平面的，那么背景可以是適當(dāng)尺寸的平面鏡。如果被成像的對(duì)象是一個(gè)更復(fù)雜的形狀，那么除了使用漫反射背景外，很難對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試，這種情況下，難以進(jìn)行基準(zhǔn)量化。
背景設(shè)置到位后，使用照明設(shè)置和相機(jī)參數(shù)設(shè)置捕捉場(chǎng)景圖像。讓視覺(jué)系統(tǒng)計(jì)算并報(bào)告場(chǎng)景的最大和平均灰度。您必須確保視覺(jué)系統(tǒng)報(bào)告的最大灰度值不是視覺(jué)系統(tǒng)可用的最大值（例如，對(duì)于具有8位像素的視覺(jué)系統(tǒng)，最大灰度值不能為255）。如果報(bào)告了最大的灰度值，這表示相機(jī)處于飽和狀態(tài)，則最大讀數(shù)無(wú)效，平均灰度讀數(shù)受損。除了少數(shù)例外，相機(jī)在飽和狀態(tài)下工作是不可取的。
相機(jī)，背光
在這種情況下，讓相機(jī)直接拍攝空?qǐng)鼍埃?bào)告圖像的最大和平均灰度。同樣，相機(jī)處于飽和狀態(tài)通常是不可取的。在某些情況下，背光強(qiáng)度被設(shè)計(jì)為很高，使相機(jī)飽和。在這種情況下，必須降低相機(jī)曝光時(shí)間，以避免相機(jī)飽和。較好的方法是使用ND鏡。如果視覺(jué)系統(tǒng)方便的話，也可以通過(guò)使用更快的快門速度（較短的曝光時(shí)間）來(lái)減少相機(jī)的曝光量，但稍微不太理想。
8、基準(zhǔn)照明方向
照明方向有時(shí)是需要基準(zhǔn)量化的，至少對(duì)于向前照明來(lái)說(shuō)，使用一個(gè)拋光球體放置在視野中。事實(shí)上，拋光的半圓球會(huì)更好，但這些有點(diǎn)不尋常。球體通常是由軸承供應(yīng)商提供的拋光鋼球。它也可以是裝飾物，半圓形的汽車輪轂帽。
將球放置并固定在視野的中心。照明球的圖像顯示照明來(lái)自的方向。圖像的捕獲和歸檔為其他人檢查視覺(jué)系統(tǒng)或復(fù)制視覺(jué)應(yīng)用程序提供了一個(gè)基準(zhǔn)。
單點(diǎn)反射光表示單點(diǎn)光源。如果光以球?yàn)橹行?，則為軸上照明。
對(duì)于環(huán)形光，無(wú)論是亮場(chǎng)還是暗場(chǎng)，拋光的球體都會(huì)顯示出一圈光。
同軸漫射照明產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)特的反射拋光球體。
?
9、基準(zhǔn)照明均勻性
使用用于基準(zhǔn)照明強(qiáng)度和相機(jī)相同的設(shè)置，捕捉圖像。重要的是，背景材料盡可能均勻，沒(méi)有紋理可由相機(jī)分辨。此外，許多視覺(jué)系統(tǒng)甚至一些相機(jī)都提供了一種常被稱為“平場(chǎng)校正”的功能，它可以補(bǔ)償圖像的不均勻性，如果此功能可用并在視覺(jué)系統(tǒng)中使用，則必須為此基準(zhǔn)禁用該功能。但是，如果在應(yīng)用程序中可用并使用了平面校正，那么也可以在啟用平面域校正的情況下執(zhí)行此基準(zhǔn)測(cè)試，這將是非常有用的。
此圖像的一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)應(yīng)該為您的圖像記錄：
最小灰度值=52
最大灰度值=187
平均灰度值=143
獲取的圖像必須準(zhǔn)備如下：
如果使用彩色圖像，則將彩色圖像轉(zhuǎn)換為灰度。? ? ?如果顏色一致性是一個(gè)問(wèn)題，您可以對(duì)紅色、綠色和藍(lán)色通道分別執(zhí)行此過(guò)程。
對(duì)圖像進(jìn)行低通濾波器，盡可能消除圖像噪聲。由于你正在尋找逐漸變化的光強(qiáng)，低通濾波可以是有益的。
生成一個(gè)偽彩色圖像，其中每個(gè)特定的灰度范圍（例如255-251、250246、245-241等。） 被一種特定的對(duì)比顏色所取代。如果視覺(jué)系統(tǒng)不能創(chuàng)建偽彩色圖像，則可以使用PhotoShop等程序進(jìn)行離線處理。
如果生成偽彩色圖像太復(fù)雜，或者該領(lǐng)域的技術(shù)人員無(wú)法實(shí)現(xiàn)，則可以創(chuàng)建顯示等高線的圖像如下：
低通濾波圖像。
減少圖像中灰度值的數(shù)量（例如，將灰度值的數(shù)量從256減少到128或64）。即使經(jīng)過(guò)濾波，在1像素的范圍內(nèi)也有如此大的變化，結(jié)果將是很小的價(jià)值。
創(chuàng)建被過(guò)濾和抽取的圖像的副本。
腐蝕（或膨脹）圖像副本。使用3x3結(jié)構(gòu)元素的簡(jiǎn)單侵蝕（或膨脹）是足夠的。
取兩幅圖像的絕對(duì)差值。這個(gè)結(jié)果將是一個(gè)幾乎純黑色的圖像。閾值為1的差分圖像。結(jié)果將顯示等高線（均勻強(qiáng)度的輪廓）。
上圖顯示圖像等高的處理結(jié)果。等高線相距4個(gè)灰度級(jí)。
如果你了解機(jī)器視覺(jué)技術(shù)，你可以理解圖像中出現(xiàn)的不均勻性可能主要是由于光照的不均勻性，但它也受到諸如余弦等透鏡效應(yīng)的影響（漸暈），以及由圖像傳感器的光響應(yīng)不均勻性(PRNU)以及其他光學(xué)效應(yīng)。
10、基準(zhǔn)顏色
基準(zhǔn)顏色對(duì)于彩色相機(jī)的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)是必不可少的。對(duì)于單色機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)，基準(zhǔn)顏色可能有助于量化光源特征。
如果你知道如何使用分光度計(jì)，那么這些儀器可以很好地量化照明顏色。對(duì)于大多數(shù)機(jī)器視覺(jué)從業(yè)者來(lái)說(shuō)，這些儀器是不可用的。這些儀器只測(cè)量光源，不考慮鏡頭或相機(jī)的圖像傳感器。
對(duì)于單色視覺(jué)系統(tǒng)，照明光源可以是寬帶（例如白色）或窄帶(例如紅色LED)。基準(zhǔn)顏色的挑戰(zhàn)是，通過(guò)基準(zhǔn)測(cè)試，確保使用相同的“白色”光或相同的“紅色”光。許多單色視覺(jué)系統(tǒng)不受照明光譜的某些變化的影響，也沒(méi)有理由對(duì)照明光源顏色進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)試。
對(duì)于彩色視覺(jué)系統(tǒng)，獲取商業(yè)彩色圖表的圖像。從圖表的圖像中，注意每個(gè)相關(guān)顏色的顏色坐標(biāo)(例如R值、G值和B值)。最好使用最適合您的視覺(jué)應(yīng)用程序的顏色系統(tǒng)。因此，您可以選擇RGB、CYMK、L*a*b*或其他用于記錄值的系統(tǒng)。
對(duì)于單色成像應(yīng)用，仍然有一種實(shí)用的方法來(lái)規(guī)范照明顏色。將一個(gè)顏色目標(biāo)，如Greytag/Macbeth ColorChecker圖表（參見(jiàn)上面的圖24）放置在視野中易于重復(fù)放置的位置。給圖表拍張照片。記錄每個(gè)彩色方塊的灰度。雖然這并不能確定任何特定的顏色或光的波長(zhǎng)分布，但它確實(shí)提供了一個(gè)合理的基準(zhǔn)度量來(lái)確定照明顏色的變化。
11、基準(zhǔn)失真（畸變）
失真是由放大倍數(shù)的變化引起的。這些變化可能是由于透鏡的特性導(dǎo)致放大率從圖像的中心向外變化（即枕形和桶形失真）。它也可能是由于透鏡的主平面、圖像平面（圖像傳感器)和物體平面(視場(chǎng)）不平行導(dǎo)致透視失真。
失真的特征參數(shù)通常是獲取測(cè)試圖形的圖像，如下圖所示的點(diǎn)模式或棋盤模式。
點(diǎn)的中心的位置(或正方形的棋盤圖案)是通過(guò)圖像測(cè)量的。如果視覺(jué)系統(tǒng)提供這些測(cè)量，則測(cè)量畸變要容易得多，大多數(shù)機(jī)器視覺(jué)軟件包提供畸變校正。
畸變的特征參數(shù)是從圖像中心到圖像角點(diǎn)（以像素為單位)的成像和真實(shí)間距的差值除以從圖像中心到對(duì)應(yīng)點(diǎn)應(yīng)該在哪里(以像素為單位)的真實(shí)間距的比值）。
編輯：黃飛
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論