设为首页 | 添加收藏 |sitemap |百度地图 |
货真价实 坦诚无欺
新闻资讯

机器视觉光源基础知识(图文)

2013-10-16  发布者:admin 

内容摘要:机器视觉光源基础知识
我们知道机器视觉中,各种光源对图像扑捉起着很重要的作用。但为什么机器视觉需要这么多种颜色的光了? 为什么机器视觉中常用红色LED灯了?这就需要我们对光的一些基本知识有所了解。

一、光的本质
光是一种电磁波,具有波粒二重性。我们使用波的特性解释光的传播,而使用粒子的特性解释关的能量变化。光的不同颜色关键是其波长不同,下图是光作为电磁波的频谱:光作为电磁波的频谱
对人类眼睛可见的光只有很小的范围,但对机器视觉应用而言,非可见的红外和紫外光也是非常重要的。
这是我们机器视觉应用光的一个重要理论基础。
 
二.光的频谱响应
随着波长的不同,不同物体产生或接受的光波能量作用是不同的,光的频谱响应就是描述这一特性。下图就是机器视觉中从应用到光波频谱响应:
机器视觉中从应用到光波频谱响应
人眼只对可见光敏感,以下是对人类眼睛而言的光谱响应图:
金的光谱响应图
 
可以看到对人类而言最敏感的是绿色光。
 
下图光谱响应图中你能猜出那个是金属铝、那个是金的光谱响应图吗?
金的光谱响应图
 
你猜对了吗?
上面绿色的线代表的是铝的频谱响应,紫色线代表的是金的频谱响应图。因为铝对我们来说一般表现出白色,说明对每种颜色波长它反应都很均匀,没有那种波长很突出,但对金而言其呈现黄色,因此在黄色波段其频谱响应变化是很大的。
 
下图是太阳光的频谱响应图:
太阳光的频谱响应图
太阳光有相当能量在常见光波段之外。
 
我们常用的钨灯频谱怎样了? 下图是钨灯的频谱响应:
钨灯的频谱响应
可以看到其大部分能量是集中在红外区,从这点说,其作为日常照明是有很大的能量浪费。
 
作为机器视觉的红色LED灯频谱如何了?下图是红色LED灯的频谱响应图:
红色LED灯的频谱响应图
 
我们可以看到LED灯波段集中,大约在15个纳米左右的范围内,而且能量效率高,除此之外LED灯寿命也长。因此机器视觉中我们经常使用LED光源。