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視覺(jué)系統(tǒng)理解度測(cè)試 2

Q01關(guān)于有效照明顏色的問(wèn)題

金子和銀子,你喜歡哪個(gè)?從價(jià)值上來(lái)看,當(dāng)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(xiàng)呢。通過(guò)黑白相機(jī)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(shí)

彩色相機(jī)圖像
灰度相機(jī)圖像

能夠獲取金色和銀色間高對(duì)比度圖像的照明顏色是哪一種?

  1. 紅色
  2. 藍(lán)色
  3. 黃色
  4. 綠色

正確答案是,B.藍(lán)色

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

用藍(lán)色照明觀察時(shí)

用藍(lán)色照明觀察時(shí)
灰度相機(jī)圖像

用紅色照明觀察時(shí)

用紅色照明觀察時(shí)
灰度相機(jī)圖像

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

Q02關(guān)于外徑測(cè)量與鏡頭選擇的問(wèn)題

使用視覺(jué)系統(tǒng),檢測(cè)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(gè)選項(xiàng)是正確的排列?

  1. 焦距=6 mm鏡頭
  2. 焦距=25 mm鏡頭
  3. 遠(yuǎn)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(yuǎn)心鏡頭

(1) 遠(yuǎn)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(jué)系統(tǒng)實(shí)施尺寸檢測(cè)時(shí),鏡頭的特性會(huì)影響檢測(cè)精度。這個(gè)問(wèn)題,考的是遠(yuǎn)心鏡頭和長(zhǎng)/短焦距鏡頭的比較。鏡頭的焦距=視角(視野的擴(kuò)張角度)較大時(shí),一旦目標(biāo)物距離相機(jī)忽近忽遠(yuǎn),目標(biāo)物成像的大小也會(huì)發(fā)生巨大的改變,相信大家都能想象到這一點(diǎn)。也就是說(shuō),需要檢測(cè)尺寸時(shí),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(yuǎn)心鏡頭的視角幾乎為0°,被施加這種光學(xué)設(shè)計(jì)的鏡頭,是非常適合用于尺寸檢測(cè)的。

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

Q03關(guān)于有效預(yù)處理功能的問(wèn)題

為了將相機(jī)拍攝的原始圖像,加工成適用于視覺(jué)系統(tǒng)檢測(cè)的圖像,配備了各類“預(yù)處理功能”。通過(guò)有效利用“預(yù)處理功能”,可以使視覺(jué)系統(tǒng)的檢測(cè)穩(wěn)定性飆升。

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

(1)需要進(jìn)一步增強(qiáng)黑點(diǎn)
(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(duì)(1),收縮濾波器可以增強(qiáng)黑點(diǎn)。通常情況下,收縮濾波器都會(huì)向明亮側(cè)收縮,可獲得黑點(diǎn)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(diǎn)周圍的白色部分會(huì)發(fā)生收縮, 使黑點(diǎn)膨脹。

膨脹濾波器圖像

膨脹濾波器圖像

黑點(diǎn)周圍的白色部分會(huì)發(fā)生膨脹, 使黑點(diǎn)縮小或消失。

針對(duì)(2),邊緣抽取Y濾波器可以消除豎線。由于增強(qiáng)了畫(huà)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(qiáng),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(qiáng),豎線的對(duì)比度 提高。

Q04關(guān)于生產(chǎn)線速度和快門速度的問(wèn)題

通常情況下,拍攝高速移動(dòng)體時(shí),為了避免移動(dòng)目標(biāo)物的輪廓模糊,會(huì)將快門速度設(shè)定為高速。另一方面,在拍攝諸如黑暗夜空中的星星等對(duì)象時(shí),必須有充分的曝光時(shí)間,會(huì)將快門速度設(shè)定得較慢。

以視覺(jué)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(shí),目標(biāo)物以1000 mm/ 秒的速度通過(guò)。需要抑制焦點(diǎn)散景,拍攝盡可能明亮的圖像時(shí),哪種快門速度最理想呢?

*為了便于計(jì)算,設(shè)定了500像素 × 500像素,實(shí)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(wèn)題的知識(shí)點(diǎn),還能夠用于數(shù)碼單反相機(jī)的手動(dòng)操作,請(qǐng)牢牢記住。

為了抑制焦點(diǎn)散景,快門速度越快越好,但太快就無(wú)法保障充足的曝光時(shí)間,使圖像變暗。要消除焦點(diǎn)散景的影響,拍攝清晰的圖像,就要根據(jù)目標(biāo)物移動(dòng)1像素的1/2的時(shí)間,將快門速度設(shè)定在該時(shí)間以內(nèi)。這是因?yàn)椋谝苿?dòng)1像素距離到一半時(shí),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(dòng)0.1 mm的時(shí)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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