机器视觉中均匀照明成像的LED环形阵列设计方法

史晨阳,林燕丹. 机器视觉中均匀照明成像的LED环形阵列设计方法[J]. 光学学报,2020,:19.

摘要：

在机器视觉检测系统中，高质量的图像对于信息处理模块非常重要。光照是除了相机外，在图像采集过程中起着至关重要的作用的另一部分。本文提出一种用于机器视觉的获得高质量图像的LED环形阵列结构优化的照明设计方法。该方法由成像理论和Taguchi方法组成，以获得均匀的照明分布为目的。根据成像理论，推导出了图像对比度与照度均匀度之间的关系。在此基础上，获得了影响照度分布的主要参数，并在正交矩阵中设计模拟实验，利用TracePro软件进行仿真模拟。然后，得到各参数对均匀性的最佳参数组合及影响程度，优化参数组合的照度均匀度在模拟实验中达到89.31%。最后，设计出了一种性能良好的机器视觉光源，相关实验证明该灯具可以满足机器视觉的光照需求，均匀度可达80.35%。该方法可有效解决机器视觉光学设计问题。