在机器视觉应用中,选择合适的光源颜色对于区分物体和背景非常重要。光源颜色的选择涉及多个参数,如角度、形状、亮度和颜色等。为了大程度地区分物体和背景,通常会选择彩色互补光源。
对于黑白相机且没有对被测对象的颜色有特殊要求的情况,红色是更好的选择。因为红色LED寿命长、稳定、价格低廉,而且红光的波长更接近传感器的灵敏度峰值,通常的CCD对紫色和蓝色的光敏感度不如红光高。
如果需要进行彩色成像,则通常会选择白色光源。
制造白色LED光源有几种方法,一种是使用蓝色发光芯片和黄色荧光粉制造白色LED,另一种是使用红、绿和蓝三种不同颜色的LED,并按某种顺序或方式在光源上进行排列,分别控制每种颜色的度。通常使用四个单色RGGB颗粒进行排列,其中的绿色分量通常会比较足,因为人眼对绿色光源敏感。
在选择光源颜色时,需要注意目标颜色与光源颜色的搭配。物体反射的颜色是由其反射的光谱决定的。如果要将某种颜色打成白色,则需要使用与此颜色相同或相似的光源,而如果要打成黑色,则需要选择与目标颜色波长差较大的光源。合理地选择光源颜色有助于降低算法难度和提高系统稳定性。
此外,在颜色的选择中,还有同类色、邻近色、互补色和类似色等概念。
同类色指色相性质相同,但色度有深浅之分,如深红和浅红。邻近色是指在色带上相邻近的颜色,例如红色和橙色。互补色或对比色具有非常强烈的对比度,如橙和蓝、红和绿、黄和紫,它们在色相环中每一个颜色对面(180度对角)的颜色。类似色是指在色轮上相邻的三个颜色,如红-红橙-橙、黄-黄绿-绿、青-青紫-紫等均为类似色。