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孔徑光闌在光學系統(tǒng)中的位置與很多因素有關。在某些系統(tǒng)中有特定的要求,例如,目視光學系統(tǒng)一定要使出射光瞳位于目鏡之外,以便眼睛的瞳孔能與之重合;遠心系統(tǒng)中應使孔徑光闌位于焦點上。此外,孔徑光闌的位置還與像差校正和系統(tǒng)各光學零件的橫向尺寸有關,應在設計時合理確定。
決定視物范圍的光闌。視場光闌可決定視場范圍的大小。視場光闌由其前方光學系統(tǒng)所成的像稱入射窗,由其后方系統(tǒng)所成的像稱出射窗。
顯微鏡的物鏡與目鏡雖都由透鏡組合而成,相當于一個凸透鏡。簡要說明一下凸透鏡的成像規(guī)律:
1、當物體位于透鏡物方二倍焦距以外時,則在像方二倍焦距以內、焦點以外形成縮小的倒立實像。
2、當物體位于透鏡物方二倍焦距上時,則在像方二倍焦距上形成同樣大小的倒立實像。
3、當物體位于透鏡物方二倍焦距以內,焦點以外時,則在像方二倍焦距以外形成放大的倒立實像。
4、當物體位于透鏡物方焦點上時,則像方不能成像。
5、當物體位于透鏡物方焦點以內時,則像方也無像的形成,而在透鏡物方的同側比物體遠的位置形成放大的直立虛像。
好的光學系統(tǒng)能夠改善整個視覺系統(tǒng)的分辨率,簡化軟件的運算量,提高視覺系統(tǒng)的精度與穩(wěn)定性;不合理的光學習太,容易引起很多問題:
1、曝光過度則隱藏許多重要特征信息。
2、陰影會引起邊緣、位置的誤檢。
3、信噪比過低、均勻性不好,則導致圖像閾值分割困難,系統(tǒng)穩(wěn)定性下降等。
視覺項目中,如何才能選擇到的打光方案呢?這個過程中,我們需要考慮很多方面的因素,比如光的方向、光源的大小、形狀、安裝空間要求,光的強度、偏振、光線均勻度、漫射光還是平行光、目標的背景等,使用光源的顏色、色溫、目標大小、工作距離、發(fā)射角度、發(fā)光器件等也是需要考慮的因素。
在機器視覺系統(tǒng)中,光源的作用:
1、突出測量特征,簡化圖像處理算法。
2、克服環(huán)境光的干擾,提高圖像信噪比。
3、提高視覺系統(tǒng)的定位、測量、識別精度,以及系統(tǒng)的運行速度。
4、降低系統(tǒng)設計的復雜度。
在機器視覺系統(tǒng)中,較為常見的視覺光源一般有高頻熒光燈、光纖鹵素燈、氙氣燈、LED光源。而LED光源則為常用,且在機器視覺光源領域占據主導地位,成為機器視覺系統(tǒng)集成的光源。具有特點:
1、發(fā)光,耗電量小,使用壽命長,工作溫度低。
2、新火種照明的LED光源安全可靠性強。
3、反應速度快,單元體積小,綠色環(huán)保。