基于物體反射特性的LED光源優(yōu)化設計.pdf

1、近年來，隨著計算機技術的高速發(fā)展以及人工智能、機器學習等學科取得的巨大進步，使得機器視覺的應用領域越來越廣泛，特別是在工業(yè)自動化生產等方面，發(fā)揮了極其重要的作用。在機器視覺中，照明系統(tǒng)中所用光源的質量是整個機器視覺系統(tǒng)的決定性因素之一。因為光源決定了系統(tǒng)獲得的視覺信息的好壞，而視覺信息是系統(tǒng)做出進一步處理的基礎。
　　傳統(tǒng)方法在選擇光源時是從現(xiàn)有的光源中進行挑選，這種方法費時、費力同時難以達到理想的效果，而針對應用對象進行個性化設

2、計，可以避免選擇已有光源的盲目性以及局限性，可以節(jié)省時間、節(jié)約成本同時獲得較為理想的光源。LED光源因為其使用壽命長、發(fā)光效率高、能耗少、形狀設計方便，使得 LED成為我們設計光源的首選。
　　本文根據我們在選擇光源時主要考慮的因素以及遇到的困難，利用物體表面的反射特性建立了一個LED光源的優(yōu)化算法。算法的基本原理是根據已有的反射模型以及不同材料對不同波長光的反射吸收性的差異性，對光源的波長、入射角度、亮度進行優(yōu)化設計，突出待檢測

3、區(qū)域與目標之間的對比度以期使其達到最大，同時，采用本課題提出的非垂直入射情況下的均勻照明技術，使得光源有較好的均勻性，提高了光源的實用價值。
　　深入地了解了物體的反射特性和現(xiàn)有的反射模型，根據光源優(yōu)化設計的需要進行了相應的改進，在其基礎上提出了對比度優(yōu)化模型，在兼顧精度的同時提高了運行效率；同時根據現(xiàn)實的需要提出了非垂直入射情況下的均勻照明技術，提高了算法的使用價值；利用 C++等語言對算法進行了實現(xiàn)，并對優(yōu)化結果進行了仿真驗證