視頻播放---結構光在機器視覺中的應用研究
一、引言
機器視覺系統的核心是圖像采集和處理。所有信息均來源于圖像之中，圖像本身的質量對整個視覺系統極為關鍵。而光源則是影響機器視覺系統圖像水平的重要因素，因為它直接影響輸入數據的質量和至少50%的應用效果
照明系統是機器視覺系統最為關鍵的部份之一，機器視覺光源直接影響到圖像的質量，進而影響到系統的性能。好的打光設計能夠使我們得到一副好的圖像，從而改善整個系統的分辨率，簡化軟件的算法，使圖像中的目標信息與背景信息得到最佳分離，可以大大降低圖像處理算法分割、識別的難度，同時提高系統的定位、測量精度，使系統的可靠性和綜合性能得到提高。反之，如果光源設計不當，會導致在圖像處理算法設計和成像系統設計中事倍功半。因此，光源及光學系統設計的成敗是決定系統成敗的首要因素。
結構光的優點是計算簡單，測量精度較高，對于平坦的、無明顯紋理和形狀變化的表面區域都可進行精密的測量。目前，軟件處理在結構光法的效果圖這塊已經非常成熟，結構光已在各個領域使用。
東莞創視自動化科技有限公司基于10年的行業經驗，針對市場需求，客戶所需，遵循真真正正為客戶解決問題的思想方針，研發設計了多款結構光，例如用于線陣拍攝的同軸線性光柵光源，用于面陣拍攝的同軸光柵光源、投影光柵光源、平面同軸光源、同軸光柵結構光等。
二、產品原理及特點
根據投影光束形態的不同面結構光測量將各種模式的面結構投影到被測物體上，例如將分布較密集的均勻光柵投影到被測物體上面，由于被測物體表面凹凸不平，具有不同的深度，所以表面反射回來的光柵條紋會隨著表面不同的深度發生畸變，這個過程可以看作是由物體表面的深度信息對光柵的條紋進行調制。所以被測物體的表面信息也就被調制在反射回來的光柵之中。通過被測物體反射回來的光柵與參考光柵之間的幾何關系，分析得到每一個被測點之間的高度差和深度信息。
1.計算簡單，測量精度較高；
2.對于平坦和形狀變化的表面區域都可進行精密的測量；
3.根據被測物特征，可選取三種不同的紋理圖案照射方式進行檢測；（同軸光柵結構光）
4.柵格片可以根據客戶要求進行圖案定制；（投影結構光）
5.可當背光使用；（同軸光柵結構光）
6.體積小巧輕便，節省安裝空間，條紋間距有0.5mm，1mm和2mm三種，適用于不同產品檢測（平面同軸結構光）
7.線陣項目專用，高亮，精度高。條紋間隔有0.2mm，0.3mm，0.5mm）（同軸線性光柵光源）
同軸光柵結構光
1.60萬亮度可調像素級精準控制，可實現任意標定圖像。采用高精度的光學玻璃，通過相機可實現穩定成像。根據被測物特征，可選取三種不同的紋理圖案照射方式進行檢測。可通過串口設置紋理寬長度大小，實現1個光源多種用法。
2.應用范圍：液晶屏幕缺陷檢測，輕微反光金屬面缺陷檢測，包裝袋包裝膜檢測，光滑表面凸凹缺陷檢測，可當背光使用。
投影結構光
投影結構光通過投影出有固定規律的圖案到產品上，通過檢測圖案的變形來實現缺陷檢測、弧面產品變形檢測、產品 3D 輪廓檢測。柵格片可以根據要求為客戶提供定制圖案，必須提交標有精確幾何信息的圖案。可提供更細的線條，更清晰的邊緣和更均勻的照明，圖案精度 3um 以上。
同軸線性光柵光源
絲印高精度條紋結構；高均勻性利用條紋變形檢測；需配合線掃相機使用；手機玻璃表面缺陷檢測；凹點、凸點、水波紋變形、2.5D 面變形等；凹點、凸點、水波紋變形、2.5D 面變形等。
三、應用案例
玻璃薄膜偏光片表面缺陷檢測（同軸光柵結構光源）
玻璃薄膜偏光片的碰傷、壓傷、氣泡等缺陷，若使用常規光源，光路大部分會因為反光的原因造成無法觀察缺陷等情況，而結構光采用了特殊光學材料，使光源均勻無影發光的同時，達到落射線光線與攝像頭同軸的效果。通過產品表面缺陷的深度差，光照射到缺陷上然后反射到光柵片中，導致條紋的的變形，檢測出缺陷。
OLED 檢測（平面同軸結構光）
檢測手機屏、各類電子產品屏幕的表面缺陷。如氣泡、凹坑、劃痕等。傳統的檢測方案是利用低角度光檢測，但是這樣一來，樣品表面的臟污灰塵也會對缺陷造成干擾。但是使用結構就可以忽略這種干擾。利用缺陷的深度差，反饋到條紋當中，細小的缺陷也會變得很氣清晰。
后記
不管是線陣使用的同軸線性光柵結構光，還是面陣使用的投影結構光、平面同軸結構光、同軸光柵結構光等，針對薄膜、玻璃、LED 屏或者各類電子屏幕等光滑表面產品，檢測表面的劃傷、氣泡、碰傷、水波紋等檢測難度大的缺陷，常規光源無法解決的問題，結構光就有出其不意的效果。以上的缺陷都是行業難題，東莞創視自動化科技有限公司為此耗費不少心血和時間，研發設計結構光系列，如今結構光在機械視覺行業中已經成為了不可缺少的助力，為推動機械視覺自動化行業發展有著非常重要的力量。
