BFvDF 明場v暗場翻譯

1、機器視覺照明中最難得概念之一是分辨：使用明場照明還是暗場照明會更有優(yōu)勢。兩種方法各有優(yōu)缺點；然而明場照明有廣泛的應(yīng)用，暗場照明卻對條件有一些限制。我們會關(guān)心二者的比較-在一般的視覺應(yīng)用中明場和暗場的對比度。在視覺檢測的使用中，明場照明定義為：光源發(fā)出的視場內(nèi)主要的入射光，相對于被測物表面來說大于45。明場可以進一步分成2個方法，并且立體角（光源對一塊區(qū)域發(fā)光的測量）可以是對這2個方法一種有效的區(qū)分器。條形，點和環(huán)形照明，或者任何照明在一個有效的工作距離（WD，working distance），會有一個相對低的立體角，并且因此成為部分或者方向性明場點光源（圖1a）。相反的，高立體角半球或者平面

2、照明，比如半球和圓柱體漫射照明（圖1b），或者軸向漫射（圖1c）和“平板”陣列（圖1d），都被稱為完全明場照明。 對于完全明場照明的有效性，要考慮大立體角，必須把光源相對目標近一些。因此接下來隨著照明工作距離增加，立體角也隨之增大，完全明場照明的效果也比部分明場照明效果更加典型。為什么這個分離如此重要？簡單來說，因為照明的描述、幾何結(jié)構(gòu)、工作距離和立體角都根據(jù)目標特點、檢測的感興趣的區(qū)域的特征和目標通過考慮等等，有其自己的優(yōu)勢。如果明場的特性是高角度入射光產(chǎn)生一個“明亮”的視場帶來的結(jié)果，那么我們可以正確的斷定，暗場照明是低入射角主要產(chǎn)生一個“暗”的視場（圖2a）。怎么會這樣呢？照明怎么會產(chǎn)生

3、一個“暗”場？暗場照明首先應(yīng)用于顯微鏡，并且由圓形光45入射到目標表面作為定義。在我們普遍應(yīng)用于機器視覺的今天，我們也使用非常低入射角10-15的暗場照明（圖2b），也使用單方向照明而不只是圓形光源。圖3a和3b戰(zhàn)事了明場和暗場照明對于一個鏡面的不動的照明結(jié)果。要想完全明白暗場照明如何產(chǎn)生和使用，那么記住簡單的入射光屬性十分重要：入射角等于反射角。而且，一個必然的推論，實際反射面的細節(jié)決定了光如何反射。如果我們觀察入射角和反射角在圖3a和3b中，可以開始明白暗場的產(chǎn)生了。例如，使用明場環(huán)形照明，我們投射大量光都從鏡面反射回了透鏡，我們因此看到成像如此大；實際上，大多數(shù)光被返回了相機。這結(jié)果就是

4、圖3a那樣，典型的被稱為鏡面熱點（specular hot spot）。比較暗場低角度環(huán)形光照明如圖3b，大多數(shù)光都被反射遠離相機，因此沒有被接收，因此我們看見了“暗場”。自然地回避了問題怎么樣使他如此有用？考慮上面提及的推論：從整個鏡面表面反射了各自的表面細節(jié)，一些從缺陷部分反射的光到達了相機（見圖4）。這樣我們可以有效的檢測出鏡面表面的劃痕。圖5a和5b展示了明場vs暗場照明的在一些普遍的檢測中魯棒性的比較。圖5a中的圖像是用標準共軸明場環(huán)形光照明采集的，而圖5b是用線性條狀從側(cè)面照射的暗場照明得到的。我們看兩種方法都看起來不錯，但是考慮如果下一個樣本有暗斑點：暗場圖像可能會不變，但是斑點

5、會在明場下平坦可見，因此也會影響檢測結(jié)果。圖5a 圖5b那么是不是應(yīng)該在出了表面缺陷的情況下，必須使用很低的入射角的完全暗場照明呢？不是。下面的例子中，我們看到使用離軸45光，我們利用暗場效果，因此消除了鏡面閃光問題。圖6的一系列圖片展示了使用環(huán)形光和條形光照明的效果，大多數(shù)光線反射離開了相機，因此消除了鏡面閃光，并且仍然留下足夠的采集照明來觀察表面標簽和細節(jié)。圖6a中的圖像展示了共軸明場照明。比較圖6b中使用離軸照明，也可以產(chǎn)生可以接受的檢測結(jié)果。相似的，一個高強度陣列照明（圖6c和6d）相對于瓶子長度的方向橫向安裝，并且工作距離很長。如果零件的通道時是受限的話也能得到同樣可接受的檢測結(jié)果。圖6a 共軸環(huán)形