四季变化,室外太阳光的剧烈变化, 从“被动适应”到“主动免疫”,机器视觉检测如何实现?
核心思想:从“被动适应”到“主动免疫”
对于四季变化,单纯依靠“自动曝光”这类被动适应是远远不够的。我们的目标是让系统对光照变化产生“免疫”,即无论光照如何,都能提取出与检测目标本质相关的稳定特征。
一、 坚如磐石的硬件基础(构建稳定成像环境)
硬件是应对四季剧烈变化的第一道,也是最重要的一道防线。
全天候主动照明系统
地位:强烈推荐,近乎必需。这是对抗外部光照变化最有效的手段。
实现:使用高亮度、光谱稳定的LED光源,并使其照度远高于最亮夏季正午阳光在检测区域的影响。
优势:
抹平四季与昼夜差异:无论是夏日正午还是冬日黄昏,系统看到的都是自己创造的、稳定的光照环境。
消除阴影:合理设计光路,可以消除因太阳角度变化产生的动态阴影。
固化特征:可以选择特定波长(如红外、蓝光)的光源,使目标特征(如缺陷、轮廓)更加凸显,与环境光无关。
光谱滤镜 —— 神奇的“滤镜魔法”
与主动照明配合使用,效果极佳。使用窄带带通滤镜,只允许照明光源的特定波长通过,几乎可以100%滤除变化的太阳光。
即使没有主动照明,也可以使用偏振镜来消除四季不同角度阳光带来的眩光和反光。
高性能工业相机与镜头
高动态范围相机:在光照对比极强的场景(如冬季雪地中的暗色物体),HDR模式可以通过多次曝光合成一张细节丰富的图像,防止过曝或欠曝。
自动光圈镜头 & 自动曝光:这是基础功能,用于应对日内和天气的短期变化,但对于四季的长期巨变,它只是辅助。
物理防护与遮光
定制化防护罩:不仅要防水防尘,更关键的是设计成完全遮光的结构,将检测区域与外部阳光彻底隔离,为主动照明创造纯净环境。
二、 智能灵活的软件与算法策略(让系统学会“忘记”光照)
当硬
