机器视觉中的光学知识

机械人的蓝海,机器人的世界,

机器人视觉

关注机器人视觉,了解机器人世界
12篇原创内容
公众号

机器视觉系统非常复杂。即使在最简单的系统中,硬件和软件也可以协同工作以产生结果。尽管有许多重要组成部分,但其中一个突出:镜头。

如果没有光学科学的帮助,今天的精确机器视觉应用将是不可能的。自从望远镜和眼镜诞生以来,光学科学一直在不懈地发展,现在已经支持高端电子成像。

该镜头至关重要,因为它可以捕获最终将由软件重新创建的数据。它可以定位图像特征,保持焦点并最大化对比度。但是,它在各种规格下运行,必须对其进行优化以实现最佳性能。

其中一些包括:

视场:在视场是由透镜成像的物体区域。系统必须检查的所有功能都应包含在FOV中。在涉及测量和对齐的应用中,视场以校准后的对象位置的固定几何形状显示图像。

工作距离:镜头到物体的距离。

景深:景深是可以完全聚焦的最大物体深度。它还可以确定在保持可接受的聚焦水平的同时可以改变多少工作距离。

传感器大小:传感器大小决定了传感器的活动区域。通常在水平尺寸上进行测量。传感器尺寸和视场之间的比率是主要放大倍率。通常,传感器越大,图像越好。

分辨率:分辨率描述了视觉系统详细复制对象的能力。较小的传感器无法区分物体的精细细节。甚至必须使用具有适当缩放比例和分离度的大型,复杂传感器来区分对象。

对比和过滤

对比度是在图像的白色和黑色部分之间的强度的分离。两者之间的差异越大,对比度越高。即使在传感器,位置和焦距都不变的情况下,正确的镜头也可以增强对比度。

增加对比度的一种方法是颜色过滤。许多基本传感器和镜头可能非常适合特定的工业应用,但在颜色之间仅显示出细微的差异。添加适当颜色的滤镜(例如,主要针对这些颜色的对象是红色或绿色),可以提高对比度并补偿环境光的变化。

衍射与失真

也称为镜头模糊,衍射会降低高空间频率下的对比度,从而降低图像质量。理想镜头行为与实际镜头行为之间的鸿沟称为像差。畸变是一种特殊的像差,会导致整个图像的倍率差异。某些视觉系统可以使用软件来弥补此问题。

为了开发可能的最佳系统,机器视觉工程师应具备光学方面的知识。

 End 

(0)

相关推荐

  • 机器视觉应用两大不可忽视的要点:成像光学系统和照明设计

    前言: 传感器和照明的选择取决于应用,这使得光学变得很重要.光学产品供应商正在努力跟上机器视觉行业快速发展的步伐. 新的应用和传感器往往会推动机器视觉领域光学和照明的创新,而这种创新通常必须同时进行. ...

  • 车载摄像头技术 — 镜头(一)

    1990年代初,摄像头最早开始采用于乘用车后视系统.如今,经过漫长的历史,摄像头已成为ADAS和自动驾驶系统中基于视觉的感知的骨干.随着ADAS应用的激增和技术的不断发展,高质量的图像传感器被置于车辆 ...

  • 四川事业单位公基中的光学小知识

    在事业单位公基的考查中,一些科学常识问题也经常被问及,下面小编就给大家整理了一些常见的光学现象及相应的原理等. 一.光的传播 1.光的折射 解释:指的是光从一种介质射入到另一种介质时,传播方向发生改变 ...

  • 偏振镜光学原理和在机器视觉中的应用

    有很多机器视觉检测对象物体的表面会发出杂乱的眩光(如抛光金属表面.烟盒.晶片等),这会严重影响成像质量,降低机器视觉检测特征的对比度.为了减弱或者消除杂散光.眩光等干扰,在很多视觉检测.测量.定位等系 ...

  • 【物理妙招】生活中的物理知识,保准有你不知道的

    有的时候喝奶茶,吸管总是插不进去,怎么办? ❖那是你打开的方式不对,想要一次性把吸管插进去,用你的大拇指堵住另一端,然后一股脑扎进去,除此之外,你还可以扎苹果,扎土豆(开个玩笑啦!) ❖原理:相对封闭 ...

  • 思维导图:知识干货——中国谚语中的物理知识

    欢迎阅读我的第1496篇日更文 中国五千年璀璨的文化中,民俗和谚语是劳动人民长期对生活思考的智慧总结,言简意赅.形象生动又蕴含着深刻的道理和科学原理. 在学习中华传统文化的同时,也能同时学习科学知识, ...

  • 一碗兰州牛肉面中的地理知识

    "一方水土养育一方人",不同地理环境对区域的发展有着深刻影响,今天我们就从一碗兰州牛肉面来说说当中体现的地理知识. 一.兰州牛肉面的特点 兰州牛肉面素有"一清.二白.三红 ...

  • 中新广州知识城及协同发展区总规划获全国优秀城市规划设计一等奖

    广州讯   近日,中国城市规划协会公布"2019年度优秀城市规划设计奖"评选结果,中新广州知识城及协同发展区总体规划(2018-2035年)获该奖项一等奖. 一是优化空间布局.全面 ...

  • 劳动节话农业技术中的地理知识

    果实套袋的好处 *减少强烈日光的灼伤,保持良好的外型 *防止病虫害 *防止鸟啄 *减少农药的污染 *减轻冻害 *减少风吹雨打 铺设塑料薄膜 为啥果树下面要铺一层塑料薄膜 果实由于重力的原因多生长在叶子 ...

  • 农业技术中的地理知识

    果实套袋的好处 *减少强烈日光的灼伤,保持良好的外型 *防止病虫害 *防止鸟啄 *减少农药的污染 *减轻冻害 *减少风吹雨打 铺设塑料薄膜 为啥果树下面要铺一层塑料薄膜 果实由于重力的原因多生长在叶子 ...

  • 深度学习和计算机视觉中的基础数学知识(一)

    2.1 线性变换与非线性变换 2-1叫相加性,2-2叫齐性 2.1.2 旋转.缩放与矩阵乘法 旋转坐标 矩阵形式 缩放坐标的矩阵形式(B → \to →C) 2.1.3 点积和投影 点积定义: 两个向 ...