機(jī)器視覺是對(duì)人眼視覺的模擬,兩者之間有很多的結(jié)構(gòu)相似性,也有很多區(qū)別。人類視覺是一個(gè)眼球與大腦高等思維相互配合的復(fù)雜過程,不僅包含精密的生理學(xué)機(jī)制,也包括復(fù)雜的高等思維過程,所以,人眼視覺在大部分領(lǐng)域都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)秀于機(jī)器視覺。當(dāng)然,這并不是說機(jī)器視覺沒有特殊之處。
圖像好壞的描述標(biāo)準(zhǔn)
在藝術(shù)攝影領(lǐng)域,圖片的好壞自有一套美學(xué)的描述標(biāo)準(zhǔn)。同樣,在機(jī)器視覺成像領(lǐng)域,也會(huì)有圖片的好壞描述標(biāo)準(zhǔn)。
從上圖像好壞對(duì)比圖中可以看出,在第一組圖像中,上圖特征可以完全顯示出來但在下圖中,部分特征無法完全顯示;在第二組圖像中,上圖對(duì)焦比較好,但在下圖中,圖像比較模糊,圖像細(xì)節(jié)顯示不清晰;在第三組圖像中,上圖待測(cè)特征非常凸顯但在下圖中,待測(cè)特征的灰度和背景很相近,并沒有比較明顯的灰度差。從這幾組圖片中,我們得出了關(guān)于圖像好壞標(biāo)準(zhǔn)的幾點(diǎn)準(zhǔn)則。
1、對(duì)比強(qiáng)烈
在一張圖像中,如果特征相比背景有很強(qiáng)的對(duì)比度,那么在視覺軟件中,這些特征就很容易被識(shí)別到,并且識(shí)別效果相對(duì)穩(wěn)定。在工程應(yīng)用中,提高圖像對(duì)比度可以通過合適的打光實(shí)現(xiàn),比如對(duì)輪廓檢測(cè),打背光就會(huì)有比較好的對(duì)比度效果,此外,有時(shí)也可以通過圖像處理來實(shí)現(xiàn)圖像對(duì)比度增強(qiáng),比如圖像二值法運(yùn)算。
2、征完整
圖像特征完整要求在對(duì)特征成像時(shí)要選擇合適的視野。視野不能太大,一般來說,視野越大,圖像精度越低,當(dāng)然,視野也不能過小,否則會(huì)漏掉局部關(guān)鍵特征。視野主要與三點(diǎn)因素相關(guān),即鏡頭焦距、工作距離和相機(jī)芯片尺寸。
3、邊緣銳利
邊緣銳利是圖像好壞標(biāo)準(zhǔn)中比較重要的一個(gè)要索。
圖像黑白過渡僅需一個(gè)像素就完成圖像由黑到白的變化,這樣就可以準(zhǔn)確確定出圖像邊界所在的位置;在圖中右部分,圖像由黑到白過渡,經(jīng)歷了五個(gè)像素的變化,這就會(huì)導(dǎo)致在確定圖像邊界時(shí)可能產(chǎn)生五個(gè)像素的誤差,假設(shè)一個(gè)像素的尺寸為0.1mm,這就意味著可能會(huì)有 0.5mm 的測(cè)量誤差。在具體項(xiàng)目應(yīng)用中,可以選擇特殊的遠(yuǎn)心鏡頭配合平行光使用,以提高圖像邊緣銳利程度。
4、顏色真實(shí)
圖像顏色的真實(shí)性要求主要是針對(duì)彩色圖像。在一般領(lǐng)域里,對(duì)顏色識(shí)別要求沒那么嚴(yán)格時(shí),但在特殊領(lǐng)域,如生理學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,對(duì)顏色要求是比較嚴(yán)格的。
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