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      視覺系統(tǒng)理解度測試 2

      Q01關于有效照明顏色的問題

      金子和銀子,你喜歡哪個?從價值上來看,當然是金子吧。那么,金色和銀色又如何呢?這是能夠區(qū)分喜好的選項呢。通過黑白相機觀察金色和銀色,看上去幾乎都是同樣的灰色。

      用白色照明觀察時

      彩色相機圖像
      灰度相機圖像

      能夠獲取金色和銀色間高對比度圖像的照明顏色是哪一種?

      1. 紅色
      2. 藍色
      3. 黃色
      4. 綠色

      正確答案是,B.藍色

      這個問題,考的是對金屬色波長的反射率。比較金色和銀色時,銀色處于可見光的長波段中,具有高反射率,而金色對500 nm以下的藍色光的反射率較低。因此,用藍色照明照射金色時,因反射率較低,將呈現(xiàn)黑色。照片的藍色照明中,金色呈現(xiàn)黑色,可以發(fā)現(xiàn)金色與銀色的對比度,比紅色照明時大。辨別金色和銀色,還是要依靠藍色照明!

      用藍色照明觀察時

      用藍色照明觀察時
      灰度相機圖像

      用紅色照明觀察時

      用紅色照明觀察時
      灰度相機圖像

      發(fā)現(xiàn)金色呈現(xiàn)黑色,且金色和銀色的對比度差距大。

      Q02關于外徑測量與鏡頭選擇的問題

      使用視覺系統(tǒng),檢測直徑約10 mm的圓柱形工件外徑尺寸。

      在下列鏡頭中,按照理想順序,哪個選項是正確的排列?

      1. 焦距=6 mm鏡頭
      2. 焦距=25 mm鏡頭
      3. 遠心鏡頭

      按照優(yōu)先度從高到低的順序

      1. (2)→(1)→(3)
      2. (3)→(2)→(1)
      3. (1)→(2)→(3)

      正確答案是,B.(3) → (2) → (1)

      (1) 遠心鏡頭

      (1) 遠心鏡頭

      (2) 25 mm 鏡頭

      (2) 25 mm 鏡頭

      (3) 6 mm 鏡頭

      (3) 6 mm 鏡頭

      用視覺系統(tǒng)實施尺寸檢測時,鏡頭的特性會影響檢測精度。這個問題,考的是遠心鏡頭和長/短焦距鏡頭的比較。鏡頭的焦距=視角(視野的擴張角度)較大時,一旦目標物距離相機忽近忽遠,目標物成像的大小也會發(fā)生巨大的改變,相信大家都能想象到這一點。也就是說,需要檢測尺寸時,鏡頭的視角越接近0°,尺寸的變化程度越小。因此,在25 mm鏡頭和6 mm鏡頭中,視角更窄的25 mm鏡頭顯然更合適。另外,遠心鏡頭的視角幾乎為0°,被施加這種光學設計的鏡頭,是非常適合用于尺寸檢測的。

      綜上所述,答案就是B. (3)遠心鏡頭→(2)25 mm鏡頭→(1)6 mm鏡頭。

      Q03關于有效預處理功能的問題

      為了將相機拍攝的原始圖像,加工成適用于視覺系統(tǒng)檢測的圖像,配備了各類“預處理功能”。通過有效利用“預處理功能”,可以使視覺系統(tǒng)的檢測穩(wěn)定性飆升。

      對于下面這2張圖像,要實現(xiàn)注釋中的效果,最合適的功能是哪一種呢?請從選項A至C中,選擇正確的功能組合。

      (1)需要進一步增強黑點
      (2)需要消除豎線
      1. (1)=膨脹濾波器、(2)=收縮濾波器
      2. (1)=收縮濾波器、(2)=邊緣抽取Y濾波器
      3. (1)=收縮濾波器、(2)=邊緣抽取X濾波器

      正確答案是,B.(1)=收縮濾波器、(2)=邊緣抽取Y濾波器

      針對(1),收縮濾波器可以增強黑點。通常情況下,收縮濾波器都會向明亮側收縮,可獲得黑點膨脹的圖像。

      原始圖像

      原始圖像

      收縮濾波器圖像

      收縮濾波器圖像

      黑點周圍的白色部分會發(fā)生收縮, 使黑點膨脹。

      膨脹濾波器圖像

      膨脹濾波器圖像

      黑點周圍的白色部分會發(fā)生膨脹, 使黑點縮小或消失。

      針對(2),邊緣抽取Y濾波器可以消除豎線。由于增強了畫面水平方向的邊緣,垂直方向的豎線減弱。

      原始圖像

      原始圖像

      邊緣抽取Y濾波器

      邊緣抽取Y濾波器

      水平方向被增強,豎線消失。

      邊緣抽取X濾波器

      邊緣抽取X濾波器

      垂直方向被增強,豎線的對比度 提高。

      Q04關于生產(chǎn)線速度和快門速度的問題

      通常情況下,拍攝高速移動體時,為了避免移動目標物的輪廓模糊,會將快門速度設定為高速。另一方面,在拍攝諸如黑暗夜空中的星星等對象時,必須有充分的曝光時間,會將快門速度設定得較慢。

      以視覺系統(tǒng)傳感器視野100 mm(CCD尺寸:500像素 × 500像素*)的條件使用時,目標物以1000 mm/ 秒的速度通過。需要抑制焦點散景,拍攝盡可能明亮的圖像時,哪種快門速度最理想呢?

      *為了便于計算,設定了500像素 × 500像素,實際上并不存在該尺寸的CCD。

      1. 1/500秒
      2. 1/1000秒
      3. 1/10000秒
      4. 1/50000秒

      正確答案是,C.1/10000秒

      該問題的知識點,還能夠用于數(shù)碼單反相機的手動操作,請牢牢記住。

      為了抑制焦點散景,快門速度越快越好,但太快就無法保障充足的曝光時間,使圖像變暗。要消除焦點散景的影響,拍攝清晰的圖像,就要根據(jù)目標物移動1像素的1/2的時間,將快門速度設定在該時間以內(nèi)。這是因為,在移動1像素距離到一半時,就能完成曝光。

      1. 首先,求出1像素的1/2的尺寸。視野為100 mm(CCD尺寸:500像素 × 500像素)
        100 mm ÷ 500像素 ÷ 2 = 0.1 mm
      2. 下面求移動0.1 mm的時間。
        0.1 mm ÷ 1000 mm/秒 = 0.0001秒 = 1/10000秒

      因此答案為C. 1/10000秒

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