视觉系统成像模型
视觉成像模型如果在胶片前放置一个物体是否能够得到该物体的像?
视觉成像模型如果在胶片前放置一个物体是否能够得到该物体的像?
视觉成像模型如果在胶片前放置一个物体是否能够得到该物体的像?可以增加一个带有开孔的障碍物减少像平面的模糊程度此开孔就被称为光圈
针孔模型理想的针孔：只有一束光线到达胶片上图像可以非常暗淡产生衍射效应
针孔模型理想的针孔：只有一束光线到达胶片上图像可以非常暗淡产生衍射效应使针孔变大(即光圈)会使图像模糊
薄透镜模型透镜将光线聚焦到像平面上
透镜将光线聚焦到像平面上穿过光学中心的光线沿直线传播平行于光轴的所有光线都汇聚在焦点处薄透镜模型
薄透镜模型
薄透镜模型
薄透镜模型
薄透镜模型
薄透镜模型
薄透镜模型
薄透镜模型
薄透镜模型
f、z和e之间有什么关系？薄透镜模型
f、z和e之间有什么关系？相似三角形原理薄透镜模型
f、z和e之间有什么关系？相似三角形原理薄透镜模型
f、z和e之间有什么关系？薄透镜公式薄透镜模型
如果zf会怎样？需要调整图像平面，使无穷远处的物体聚焦薄透镜模型
如果zf会怎样？需要调整图像平面，使无穷远处的物体聚焦薄透镜模型
如果zf会怎样？需要调整图像平面，使无穷远处的物体聚焦薄透镜模型
如果zf会怎样？需要调整图像平面，使无穷远处的物体聚焦薄透镜模型
如果zf会怎样？薄透镜模型
为方便起见，图像平面通常表示在光心的前面，以便图像保持相同的方向(即不翻转)透视投影模型
为方便起见，图像平面通常表示在光心的前面，以便图像保持相同的方向(即不翻转)相机不测量距离，而是角度！透视投影模型
相机坐标系内Pc=(Xc,0,Zc)T投影到图像平面上形成p=(x,y)由相似三角形：类似的有：透视投影模型
要将p从局部图像平面坐标(x,y)转换为像素坐标(u,v)，需要考虑：相机光学中心的像素坐标O=(u0,v0)像素大小的比例因子k通过引入一个额外的元素(比例)，使用齐次坐标表示从3D到2D的线性映射：透视投影模型
透视投影模型
透视投影模型
透视投影模型
透视投影模型
畸变模型透视投影模型
径向畸变的标准模型是从理想坐标(u,v)，即未畸变，到真实可观察坐标(畸变)(ud,vd)的变换这时图像坐标的失真量是其径向距离的非线性函数。对于大多数镜头，一个简单的失真二次模型会产生良好的效果式中透视投影模型
视觉系统硬件选型影响机器视觉成像系统成像质量的因素较多，主要包括光源(llumination)、系统分辨率(SystemResolution)、像素分辨率(PixelResolution)、对比度(Contrast)、景深(DepthofField,DOF)、投影误差(PerspectiveError)和镜头畸变(LensDistortion)。
视觉系统的硬件构成|光源LED光源特点可制成各种形状、尺寸及各种照射角度；可根据需要制成各种颜色，并可以随时调节亮度；通过散热装置，散热效果更好，光亮度更稳定；使用寿命长（约3万小时，间断使用寿命更长）；反应快捷，可在10us或更短的时间内达到最大亮度；电源带有外触发，可以通过计算机控制，起动速度快，可以用作频闪灯；运行成本低、寿命长的LED，会在综合成本和性能方面体现出更大的优势；可根据客户的需要，进行特殊设计。
视觉系统的硬件构成|光源光源除了类型不同，还有各种各样的形状与设计，比如条形光源，环形光源，背光源(面光源)等等。通用照明一般采用环状或点状照明。环灯是一种常用的通用照明方式，其很容易安装在镜头上，可给漫反射表面提供足够的照明。
视觉系统的硬件构成|光源背光照明是将光源放置在相对于摄像头的物体的背面。这种照明方式与别的照明方式有很大不同因为图像分析的不是反射光而是入射光。背光照明产生了很强的对比度。应用背光技术时候，物体表面特征可能会丢失。例如，可以应用背光技术测量硬币的直径，但是却无法判断硬币的正反面。
视觉系统的硬件构成|光源同轴照明是与摄像头的轴向有相同的方向的光照射到物体的表面。同轴照明使用一种特殊的半反射镜面反射光源到摄像头的透镜轴方向。半反射镜面只让从物体表面反射垂直于透镜的光源通过。同轴照明技术对于实现扁平物体且有镜面特征的表面的均匀照明很有用。此外此技术还可以实现使表面角度变化部分高亮，因为不垂直于摄像头镜头的表面反射的光不会进入镜头，从而造成表面较暗。
视觉系统的硬件构成|光源暗域照明是相对于物体表面提供低角度照明。使用相机拍摄镜子使其在其视野内，如果在视野内能看见光源就认为是亮域照明，相反的在视野中看不到光源就是暗域照明。因此光源是亮域照明还是暗域照明与光源的位置有关。典型的，暗域照明应用于对表面部分有突起的部分的照明或表面纹理变化