照明系统设计

机器视觉系统性能 1. 机器视觉系统性能评估的 6大因素 设计一个基于 PC的机器视觉系统，需从以下 6个方面考虑：检测目标，检测任务，检测速度，检测精度，检测软件，信号处理和数据记录。系统的检测速度不仅是由计算机的速度决定，还要受生产流水线速度的影响。很多机器视觉包含了时钟或计时器，这样检测操作的每一步所需要的时间都可以准确的测量，由这些数据，就可以修改程序以满足时间速度上的要求。检测的速度还和识别判读程序的算法有密切关系。机器视觉系统的性能与它的各部件的性能密切相关，光学成像系统的性能尤其关键，下面是在选择几个关键部件时应该遵循的基本原则。 摄像机的选择与应用的场合直接相关，通常考虑两点：   （ 1）黑白还是彩色。在检测应用中大部分使用黑白摄像机，黑白摄像机性价比高。彩色摄像机主要用于一些需要分析色彩图像的场合；   （ 2）图像分辨率。图像的分辨率必须满足检测精度的要求。在某些场合选择摄像机还需要考虑工业现场中的振动，灰尘和热的影响因素。    光学成像系统包括镜头和光源，一般不太引起人们的重视。实际上当光学成像系统性能很差时，即使机器视觉系统其他部分性能很好，它表现出的性能也比不上一个配上良好光学镜头和照明系统而其余部分性能低的机器视觉系统。   光学系统的功能是对检测目标成像。光学系统的成像质量越高，它提供的图像也越好。照明系统是用来照亮需要测量或检测的目标

TSR交通标志检测与识别 说明： 传统图像处理算法的TSR集成在在ARM+DSP上运行，深度学习开发的TSR集成到FPGA上运行。 输入输出接口 Input： （1）图像视频分辨率（整型int） （2）图像视频格式（RGB，YUV，MP4等） （3）摄像头标定参数（中心位置（x,y）和5个畸变 系数（2径向，2切向，1棱向），浮点型float） （4）摄像头初始化参数（摄像头初始位置和三个坐标方向 的旋转角度，车辆宽度高度车速等等，浮点型float） Output： （1）BandingBox左上右下的坐标位置（浮点型float） （2）Type类型：人，车，…，… （整型int） （3）执行度：是指判别目标物为某种类型的比率。 比如为人，车，…，…的比率。（浮点型float） （4）需要遮挡目标区域的左上右下的坐标位置（浮点型float） （5）摄像头与目标物距离 （浮点型float） 1. 功能定义 检测道路上的交通标牌，根据需要进行分类。 功能模块包括TSR的坐标位置，IOU比率，摄像头与TSR的距离等等。 （1）辅助驾驶。交通标志识别的概念最早就是作为辅助驾驶工具被提出的。TSR系统在识别交通标志后，客队驾驶员进行语音和视频等方式的提醒，甚至可以在必要时候对车辆驾驶系统直接做出控制，从而确保驾驶安全。 （2）交通标志维护。由于交通标志通常放置于室外环境中，受自然环境

2.2.1 光源选择标准 光源的选择标准如下： （1）光源均匀性要好，在有效的照射范围内，灰度值标准差要小； （2）具有较宽的光谱范围，可以对不同材料的物体进行检测； （3）光照强度要足够，提高信噪比，利于图像处理； （4）具有较长的使用寿命及较高的稳定性，要保障光源在长时间运行状态下能够持续稳定的提供照明环境； （5）成本低，易根据现场情况定制特殊形状光源。 2.2.2 光源的分类 光源从大类上可分为普通自然光和人造光源，由光照强度、色温及光源的几何形状来描述。在不锈钢表面缺陷检测系统中，为使采集到的图像达到高质量的要求，需要依据待检测目标的颜色、材质和形状，考虑所需光源的强度、光路和光谱等特性。在实际应用中，应优先选择明场照明方式，从而可以抑制自然光源及外界环境的干扰。 常用光源及相关特性如表2.1所示。 表2.1 主要光源类型及其特性 类型 光效(lm/W) 平均寿命/(h) 色温/K 特点 卤素灯 12~24 1000 2800~3000 发热量大，价格便宜，形体小 荧光灯 50~120 1500~3000 3000~6000 价格便宜，适用于大面积照射 LED灯 110~250 100000 全系列 功耗低，发热小，使用寿命长，价格便宜，使用范围广 氙灯 150~330 1000 5500~12000 光照强度高，可连续快速点亮 激光 50000 全系列 具有良好的方向性