计算成像和机器视觉改进了图像处理

计算成像(CI)重新定义了用于机器视觉应用的传统图像捕获设计,并为制造商提供了成本节约和灵活性。

通过友邦保险 2020年3月12日

大多数现代数码相机与你在90年代度假时带的胶片相机有很多共同之处。但一项名为“计算成像”(CI)的新技术重新定义了传统图像捕捉的设计。计算成像的复杂技术解决了困扰机器视觉的许多问题。

CI处理软件提供超分辨率色彩、增强对比度和扩展景深。它还可以生成3D表面数据,消除眩光,并将多光谱数据嵌入到单个图像中。与从其他高质量相机捕捉类似质量的图像相比,CI提供了显著的成本节约和灵活性。

什么是计算成像?

计算成像是一种新的图像捕获方法。使用传统相机,你只能用固定的光学和照明进行单次曝光。如果使用传统相机为机器视觉应用程序生成的图像达不到标准,那么预处理软件是在处理之前增强图像的唯一方法。

镜头控制系统配合可编程照明,可通过设置特定应用参数实现高质量的图像捕捉。光源的方向、强度、波长、偏振和焦点可以动态改变。

CI的一个特别有用的优点是,它从组合成一个图像序列开始。合成图像更加清晰。此外,完整的颜色信息可以捕获在全像素分辨率的成像仪。使用CI,单个相机可以用来捕捉单色和彩色图像。

机器视觉常用的计算成像方法

许多CI技术用于机器视觉。光度立体CI将物体的形状与其2D纹理或表面着色分开。该技术允许机器视觉系统快速检测3D表面特征和缺陷。光度立体CI的另一个优点是它可以消除高反射部分的眩光。

多光谱成像结合了紫外、可见光和红外光谱,以最大对比度增强图像。它也适用于高反射材料。不同的光波长以不同的方式帮助机器视觉。要澄清的是,可见光提供了典型的视觉轮廓,近红外光有助于发现缺陷,紫外光让机器视觉看到染料标记。