光源选型与打光艺术
机器视觉是“光”的工程。好的打光方案能完成 80% 的特征提取工作。本章深入探讨光影之间的物理逻辑。
一、 光度学核心理论
光度学研究的是人眼感知的辐射能量。在工业视觉中,理解光强与照度的关系至关重要。
光强 (Luminous Intensity)
单位坎德拉 (cd)。描述光源在特定方向上的辐射能力。
照度 (Illuminance)
单位勒克斯 (lux)。描述物体表面单位面积接收到的光通量。距离越远,照度呈平方比衰减。
二、 色度学:色彩即对比度
在单色工业相机中,利用光源颜色可以极大地增强或抑制特定特征。
互补色原理 (Complementary Colors)
使用与物体颜色**相反**(互补)的光源,物体在图像中会变黑(对比度最高)。使用**相同**颜色的光源,物体会变白。例如:红光照射绿色PCB字符,字符会显得极黑,背景极白。
三、 打光技巧矩阵
背向照明 (Backlight)
产生高对比度的轮廓。适用于测量零件外形尺寸或透亮物体内的异物检测。
低角度暗场 (Darkfield)
光线以极低角度擦过表面。只有表面的缺陷(凹坑、划痕)会产生散射光进入相机。常用于玻璃表面质量检查。
同轴照明 (Coaxial)
通过分光镜让光轴与相机重合。专门解决高度反光表面的阴影问题,如芯片划片标识检测。