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在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中,選擇合適的光源與照明方式是整個(gè)系統(tǒng)成功與否的關(guān)鍵,其效果好壞,直接影響圖像的質(zhì)量和后期處理的效果。光源的選取需要符合所需的幾何形狀、亮度、均勻度、光譜特性、發(fā)光效率和使用壽命等要求。光源與照明方案的配合為了突出被檢測(cè)物的特征量,使要檢測(cè)的區(qū)域與不重要區(qū)域之間有明顯的不同。所以針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合,選擇合適的光源和照明方式,對(duì)于提高檢測(cè)效果具有重要的意義。由于本系統(tǒng)在煤礦中應(yīng)用,所以選用防爆燈具。防爆燈具從光源種類(lèi)分,主要有白熾燈、鈉燈、熒光燈和LED礦燈等,如圖2-4所示。
由于白熾燈和熒光燈等燈具,在煤礦井下長(zhǎng)期工作中,容易引起瓦斯爆炸,且強(qiáng)度低,輕微震動(dòng)就能大大縮短燈頭壽命,甚至損壞。對(duì)于本系統(tǒng)而言,不能長(zhǎng)期工作的光源,不能滿(mǎn)足系統(tǒng)實(shí)時(shí)性檢測(cè)的要求,且系統(tǒng)對(duì)振動(dòng)要求高,不適宜于在輸送機(jī)大架上安裝。
表2-1列出了煤礦系統(tǒng)中主要光源的特性。由上表2-1可知,LED礦燈具有顯色性好、發(fā)光強(qiáng)度高、能耗低、照度穩(wěn)定和壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。在機(jī)器視覺(jué)中,對(duì)于LED燈有五種照明方式,分別為直前光照明方式、擴(kuò)散光照明方式、低角度照明方式、背景照明方式和軸線(xiàn)照明方式。由于上下輸送帶之間空間的限制,本文采用低照度方式。總之,為了使機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)能夠可靠穩(wěn)定工作,提高光源的品質(zhì)和選擇合適的照明方式非常重要。針對(duì)煤礦井下的特殊環(huán)境和現(xiàn)場(chǎng)條件的要求,本文采用LED礦燈為縱向撕裂檢測(cè)系統(tǒng)的照明系統(tǒng),光源形狀為條狀,同時(shí)采用低角度的照射方式,與輸送帶下表面成10-15度之間,由于低角度能夠照射出輸送帶表面的輪廓和去除色差,對(duì)于褶皺敏感,輸送帶表面成像較清晰,適于做邊緣檢測(cè)和缺陷探傷。
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