2.图像采集

2.1 照明

机器视觉中照明的目的是使被测物的重要特征显现，而抑制不需要的特征。

我们可以用单色光照射彩色物体以增强被测物相应特征的对比度。照明的角度可以用于增强某些特征。

2.1.1 电磁辐射

可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，可见光谱没有精确的范围；一般人的眼睛可以感知的电磁波的频率在380_{750THz，波长在780～400nm之间，但还有一些人能够感知到频率大约在340}790THz，波长大约在880～380nm之间的电磁波 [1] 。

2.1.2 光源类型

1. 白炽灯（3000~3400K的连续光谱）
   优点：可以工作在低电压
   缺点：发热严重，不能作为闪光灯
2. 氙（xian）灯（5500~12000K的非常亮的白光）
   优点：可做成每秒200多次的非常亮的闪光灯
   缺点：供电复杂且昂贵
3. 荧光灯（3000~6000K色温的可见光）
   优点：价格便宜，照明面积达
   缺点：寿命短、老化快，光谱分布不均匀，在有些频率下有尖峰。不能作为闪光灯
4. 发光二极管（LED)
   优点：寿命长，超过100,000h非常常见，可作为闪光灯，响应速度快，几乎无老化。亮度容易控制，功耗小，发热小
   缺点：温度越高，LED的性能越差，寿命越短。

由于LED有如此多的优点，目前是机器视觉中应用最多的一种光源

2.1.3 光与被测物间的相互作用

为实物找一个合适的光源常常需要大量的实验

2.1.4 利用照明的光谱

彩色物体反射了一部分光谱，其它部分被吸收。我们可以利用这一特点来增强我们需要的特征。

举个例子，如果绿色背景上面的红色被测物体需要增强，我们就可以使用红色照明，这时红色物体会更加明亮，同时绿色物体会变得暗淡。

2.1.5 利用照明的方向性

在我们有效地利用照明中光谱成分的同时，照明的方向性通常页可以用在机器视觉中来增强被测物的必要特征。

平行光照明与远心镜头的原理是相同的。

远心镜头（Telecentric），主要是为纠正传统工业镜头视差而设计，它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不会变化，这对被测物不在同一物面上的情况是非常重要的应用。远心镜头由于其特有的平行光路设计一直为对镜头畸变要求很高的机器视觉应用场合所青睐。

如果光源与摄像机位于被测物的同一侧，我们称作正面光，也叫入射光；
如果光源与摄像机位于被测物两侧，此时的光称作背光；

明场照明：光线大部分反射后进入照相机。
1.对形成高对比度有益，但反光表面会生成镜面反射；
2.光源范围应在照相机透镜视野的两倍处；
3.避免 “热点”: 漫射光源在明场提供均匀照明。

暗场照明：光线大部分反射后未进入照相机。
1.漫射光被反射进入照相机但镜面反射光线被反射离开；
2.光源在“W”之外 ；
3.除有纹理的表面和凸高变化的表面之外，光线被反射而不进入照相机。