LED光源在图像处理中应用及相关问题探析.docVIP

LED光源在图像处理中应用及相关问题探析 摘要：由于LED是一种寿命长、功耗低、无辐射的节能环保型光源，LED光源在照明领域的应用，LED（Lighy Emitting Diode），又称发光二极管，它们利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，半导体中的载流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射产生可见光。LED光源在机器视觉的图像处理中也是应用很广泛的成像光源之一。本文从光学角度和光学成像角度进行了分析，并对应用在视觉系统的图像处理中LED光源的选择和分类，怎么样根据检测类型来选择合适的LED光源和布设光源时的方法和注意问题进行了详细阐述。 关健词：LED光源;光学原理;分类;应用 Abstract: This article analyzed the optical angle and optical imaging, and described the application in the visual system of image processing LED source selection and classification according to the detection of type, how to select the appropriate LED light source and light source arrangement method and attention problem in detail. Key words: LED light source; optical principle; classification; application 中图分类号：O463+.1文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012） 一、LED光源的特点 多变幻：LED光源可利用LED通短时间短和红、绿、蓝三基色原理，在计算机技术控制下实现色彩和图案的多变化，是一种可随意控制的“动态光源”。 高节能：直流驱动，超低功耗，电光功率达90%以上，同样照明效果比传统光源节能80%以上。 寿命长：LED光源无灯丝、工作电压低，使用寿命可达5万到10万小时，也就是5年到10年时间。 利环保：使用中不发出有害物质、无辐射。 高新尖：与传统光源比，LED光源融合了计算机、网络、嵌入式等高新技术，具有在线编程、无限升级、灵活多边的特点。 所以在LED光源广泛应用于成像系统中作为照明，为物体光线照明，使摄像头能感光物体的外形、颜色、缺陷等。 二、光在图像处理中的作用 光是图像处理中不可缺少的因素，这有两个基本作用：一是有了光，才能有感光材料感光的可能，将感光材料置于黑暗环境，即使放置时间很长，也是无法感受光而得到影像的，二是有了光，才有了物体的形态，色彩和质感，而不同的光线对同一物体产生不同的形态，色彩和质感效果。因此，在机器视觉的图像处理上，要合理地选用光线。成像技术的用光是一项创造性的工作，成像上对光线的描述有六个因素，分别为光度、光质、光位、光型、光比和光色等。 光度是光的的最基本因素，它是光源发光强度和光线在物体表面所呈现亮度总和。 光质是指光的硬、软性质。所谓硬，指光产生的阴影的明晰而浓重，轮廓鲜明，反差高；所谓软，指光产生的阴影柔和、不明快、轮廓渐晕，反差低。硬光带有明显的方向性，它使被测物体产生鲜明的明暗对比，有助于质感的表现，硬光往往给人一种刚毅、富有生气的感觉。软光没有明显的方向性边疆适于反映物体的形态和色彩，但不善于表现物体的质感和细节。软光往往给人以轻柔、细腻之感受。光质的软硬同光源的大小及光源与被检测体距离有关。 光位也称光的方向，指光源相相对于被检测体的位置。光位决定着被检测体明暗所处的位置，同时也影响着被检测体的质感和形态。 光位可分为顺光、侧光、逆光、顶光、脚光和散射光等六种。 顺光常称正面光，这种光从正面射被检测体，用顺光拍检测体受光均匀，色彩还原真实、饱和，但缺乏应有的空间感和立体感，也不利于被检测体体质感受的表现。因此顺光缺乏立体感而成为忌用光。 侧光指从被检测体斜侧处射过来的光，侧光通常又分前侧光、正侧光和后侧光三种。前侧光一般指45ordm;方位的正面侧光，前侧光是很常用的光位，它会使被检测体的凸起部位在光的照射下产生的阴影，由于阴影产生，正侧光一般为90ordm;方位的光。正侧光比前侧光更能产生强烈的明暗对比，使被检测体产生戏剧性的阴阳效果。它能表现被检测体的表面和立体感。 三、LED 光源的综合应用 以上从光学角度进行了分析，在机器视觉的图象处理中不仅要靠LED光源光源来形成不同光质和光位的光线，而且要靠人为地营造出一