视觉光源理解技巧是什么(视觉光源是什么意思)

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如何选择工业相机的视觉光源
机器视觉系统随着工业自动化的发展,被广泛的应用于工业检测中,工业检测应用于识别、表面质量、图像处理、图像采集等。
一个完整的机器视觉系统包括:工业相机、光源、图像采集卡、图像采集软件等。
告诉大家如何选择合适的机器视觉光源呢?要注意一下几点:
1、亮度:在两种光源中选择时,最佳的选择是更亮的那个。
当光源不够亮时,可能有三种不好的情况会出现。
第一,工业相机的信噪比不够;由于光源的亮度不够,图像的对比度必然不够,在图像上出现噪声的可能性也随即增大。
第二,光源的亮度不够,必然要加大光圈,从而减小了景深。
第三,当光源的亮度不够的时候,自然光等随机光对系统的影响会最大。
2、光源均匀性:不均匀的光会造成不均匀的反射。均匀关系到三个方面。
第一,对于视野,在摄像头视野范围部分应该是均匀的。简单的说,图像中暗的区域就是缺少反射光,而亮点就是此处反射太强了。
第二,不均匀的光会使视野范围内部分区域的光比其他区域多。从而造成物体表面反射不均匀(假设物体表面的对光的反射是相同的)。
第三,均匀的光源会补偿物体表面的角度变化,即使物体表面的几何形状不同,光源在各部分的反射也是均匀的。
3、光谱特征:光源的颜色及测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长。
白光或某种特殊的光谱在提取其他颜色的特征信息时可能使比较重要的因素。当分析多颜色特征的时候,选择光源的时候,色温是一个比较重要的因素。
4、寿命特性:光源一般需要持续使用。为使图像处理保持一致的精确,视觉系统必须保证长时间获得稳定一致的图像。
5、对比度:对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度,从而易于特征的区分。
对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。
新手必学的基础用光技巧
导语:都说摄影是光的艺术,用光既是一种基本功,又是体现摄影师水平高低的重要内容。无论你多么会构图,多会运用道具和布置场景,最终在完成的影像上,你会发现,还是光起到了最决定性的作用,因为摄影本来就是用光在绘图。所以,正如文章标题所说的,不会用光还玩什么摄影?在此,我特地整理了一篇较为系统基础的用光知识,不懂用光的你,赶紧补补课吧。
新手必学的基础用光技巧
一、光源
光源指的是供摄影用的光线来源,主要分为自然光、环境光和人造光三种。
1、自然光
自然光又称为“天然光”,是太阳照射至地球上的光线,以及月光和星光。自然光的强度和方向是不能由摄影者任意调节和控制的,只能选择改变被摄体的角度和等待时机,因此,摄影人在拍摄前,应去了解自然光的变化和对摄影用光的影响。
2、环境光
环境光其实也是人造光源的一种,如室内的照明灯,室外的路灯、霓虹灯、车灯,此类人造的灯光,却又不是专用于摄影的灯光,都属于环境光。
3、人造光
这里所说的人造光是指摄影专用的灯光,它与环境光的区别在于,它是可以被摄影师控制的。如闪光灯、LED拍摄灯等等。
二、光质
光质是指拍摄所用光线的软硬性质,可分为硬质光和软质光。
1、硬光(直射光)
硬光即是强烈的直射光,如没有云彩遮挡的太阳光,或直接照射在人或物体上的人造光,如闪光灯、照明灯光等。直射光照下的人或物体受光面和阴影部分光比较大,亮部清晰,阴影浓重,画面反差强烈,立体感强。多用于表现硬朗、粗糙或质感强的物体或人物。在自然光照下,晴天或中午时,光线较硬。
2、软光(散射光)
软光也可称为柔光,软光是一种漫散射性质的光,没有明确的方向性,在被照物上不留明显的阴影。其反差较小,明暗过渡比较柔和,表现层次变化细腻,色调层次丰富,一般多云或阴天就会产生软光的效果。由于软光比较柔和细腻,所以经常被用于女性和儿童题材的拍摄中。
三、光位
1、顺光
顺光是摄影时最常使用的采光手法,是从被摄体正面照射过来的光线。它的.特点是能把被摄体的形态和颜色表现得非常到位。因此,顺光最常被使用在风景摄影领域,不仅可充分展现地形、地貌,顺光下湛蓝、饱满的天空也是衬托各种风景的最佳背景。
但顺光拍摄时,被摄体侧面不容易产生阴影,缺乏立体感,画面会显得平淡,缺乏艺术性。在使用顺光拍摄人像时,应尽量寻找深色背景或能突出主体的表现形式,有时候为了表现出人物背景天空的湛蓝色或细节,也会采用顺光。
2、侧光
拍照时,凡是从被摄物的左右侧面45度-90度角打来的光线,都可以泛称为侧光。侧光千变万化,只要在拍摄时稍微改变光源角度,就能为整张照片营造出截然不同的效果,增添戏剧性。此外,侧光能够依据被摄物的型态特征,营造出丰富的光影变化,因此在各式各样的摄影领域中应用甚广。
一般来说,侧光适合应用在表现被摄物的质感、轮廓、形状和纹理,或是用来强调甚至夸大被摄物的立体感,对建筑物的雄伟高大很有表现力。同时,拍摄男子肖像多采用侧光,给人以硬朗的感觉。
3、逆光
逆光即是从被摄体后方照射过来的光线。从被摄体正面看,被摄体轮廓光显得非常明亮,闪烁的光辉很漂亮。这是最具戏剧张力的用光方式,可以创造富有戏剧感或意境的影像,却也可能让被摄主体的面貌与细节完全看不清,拍摄时要特别注意。然而,如果能妥善运用逆光,可以为被摄主体增添更多细节,例如表现模特儿轻柔的发丝、昆虫身上的纤毛,甚至是空气中飘扬着的尘埃。
逆光拍摄人物时,由于人的正面处于阴影中会显得很暗,因此,要做的是尽量让脸部曝光准确,这样的效果或许会让背景曝光过度,光晕严重,但如果控制得好,效果还是很不错的。当然,还可以用反光板或闪光灯进行正面补光,平衡画面曝光,或者用逆光表现剪影的效果。
4、顶光
顶光即从被摄体顶部往下照射的光线。在户外,最常遇上顶光的时刻大约在上午11点到下午3点左右。在顶光的条件下拍摄,人物的鼻下人中处和脖子处容易产生阴影,甚至很容易产生黑眼袋,显得模特不怎么好看,一般来说,运用顶光是不容易进行拍摄的,但使用得当一样可以拍出漂亮的照片,比如让模特抬头来改变光线的照射方向。
而在拍摄风景时,顶光却是不错的选择,可以营造明朗、活泼、热情的气氛。
5、底光
底光和顶光正好相反,它是从人的脚下垂直照上来的光线,往往会使被摄主体显得阴森、恐怖和刻板。底光更多出现在舞台戏剧照明中,而在人像拍摄中较少用到,但低角度的反光板、广场的地灯、地面的反光等也带有底光的性质,可作为补光效果。
6、伦勃朗光
伦勃朗光是一种专门用于拍摄人像的特殊用光技术。拍摄时,被摄者脸部阴影一侧对着相机,灯光照亮脸部的四分之三,其中脸部的任意一侧呈现出倒三角形的亮区,因此也被称为三角光。伦勃朗光塑造出来的脸部,立体感强,层次丰富,更重要是阴影那边的眼睛,依然有眼神光,以保持炯炯有神的面貌,并且照片也具戏剧感。
7、蝴蝶光
蝴蝶光也叫派拉蒙光,由于鼻下所呈现出的影子为蝴蝶形,因此被称为蝴蝶光。它是美国好莱坞电影厂早期在影片或剧照中拍美女、影星惯用的布光法。蝴蝶光的光源设定在人脸的正斜上方,这样会制造出面颊与下巴的阴影,因此会更突出两颊颧骨,并且让面孔看起来更瘦、下巴更尖,能提升对象的魅力。不过需要注意的是,有时需要使用反光板在人脸底下补光,消除掉较重的阴影。
8、分割光
分割布光就是将光源以90度置于对象的左边或右边,使人脸表现出一面亮、一面暗的效果。这种布光会制造出较强烈的戏剧感,适合表现人物鲜明的个性或气质。例如艺术家、音乐家等,也常常被用来拍摄男性以表现出硬朗的感觉。同时,用黑白画面来表现,明暗对比会显得更强烈,能得到更好的视觉效果。
9、环形光
环形布光是在蝴蝶光基础上稍加改动而成的,非常适合拍摄常见的椭圆形面孔。这种方法能够让鼻子在面颊上投下一些阴影,要得到这样的效果,光源要稍稍高于眼睛和相机的平面30-40度。用环形采光布光法时,主要强调人物轮廓和立体感。
机器视觉光源的如何选择
光源选择应注重以下几点:
1、 对比度
好的光源应该要保证将物体的特征明显的表现出来,易于与其他物体形成对比。那么,怎么用光源来检测图像的对比度呢?可以使用相同颜色的光源照射物体,看看是否有部分变亮;或是采用相反颜色的光源照射物体,看是否有部分变暗;或是采用不同的波长照射物体,物体穿透能力越强,波长则越短。
2、适应性
好的光源应该能够做到在实验中和实际中的效果一致,要拥有良好的适应环境的性能。
3、均匀性
光源在使用的时候要保证均匀性,要保证整个系统的正常运行
4、可维护性
可以了解下51camera自主研发的机器视觉光源
ZQA-3000W 为51camera自主研发,专为复杂环境下视觉照明使用的光源。具有照射范围大,亮度高,亮度稳定等优点。在高速频闪的工作模式下可以精准控制点亮时刻及点亮时间;可以在高速、远距离、大范围、危险环境、高温、光线干扰等各种环境下为视觉系统提供可靠的照明。
ZQA-3000W 选用超高品质材料,瞬间亮度超高、稳定性好。在指定大小区域内,可以达到 1000000Lux 以上瞬间亮度。产品可无衰减点亮 10^8 次以上。
ZQA-3000W 采用独有技术,可瞬间增量至普通光源的十倍以上。 驱动电路为自主研发电路,点亮时间可做 us 级调节,可提供反接保护,过载保护等。
应用场景:
公路智能交通
轨道交通
隧道检测
大型工件定位及检测
机器人抓取
安全与监控
医药生产
化学生产
高温状态下物体检测
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如何选择工业相机的视觉光源?
1、亮度:在两种光源中选择时,最佳的选择是更亮的那个.
2、光源均匀性:不均匀的光会造成不均匀的反射.均匀关系到三个方面.
3、光谱特征:光源的颜色及测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长.
4、寿命特性:光源一般需要持续使用.为使图像处理保持一致的精确,视觉系统必须保证长时间获得稳定一致的图像.
5、对比度:对比度对机器视觉来说非常重要.机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度,从而易于特征的区分.
机器视觉检测系统光源选型技巧
选择最合适机器视觉照明光源的八个小技巧:
(1)检测材料缺损请使用亮度高的光;
(2)精确定位请使用合适波长的光;
(3)检测玻璃上的刮痕请使用非漫射的光,即Non-Diffused Light;
(4)检测透明包装请使用漫射光,即Diffused Light;
(5)创造对比请使用颜色光;
(6)检测快速移动物体请使用频闪光;
(7)消除反射时请使用红外光;
(8)消除颜色变化请使用红外光;
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led灯管
回复被摄体侧面不容易产生阴影,缺乏立体感,画面会显得平淡,缺乏艺术性。在使用顺光拍摄人像时,应尽量寻找深色背景或能突出主体的表现形式,有时候为了表现出人物背景天空的湛蓝色或细