1 引 言

　　視覺測(cè)量的核心是圖像采集和處理。所有信息均來(lái)源于圖像，除圖像本身的質(zhì)量外，光源的光譜分布則是影響視覺系統(tǒng)圖像質(zhì)量的另一重要因素。彩色視覺測(cè)量不同于灰度視覺測(cè)量，它是將單純的灰度階變化一維信息豐富到彩色三維信息。光源發(fā)射與被測(cè)物體表面反射的光譜特性決定了視覺測(cè)量系統(tǒng)所采集到的光能的光譜分布，即使結(jié)構(gòu)和照明方式相同的光源，由于發(fā)光光譜不同得到圖像也會(huì)有很大的差別。所以，全光譜光源或特定光譜的光源在提取目標(biāo)的顏色、輪廓等特征信息時(shí)扮演著十分重要的角色。如何利用光源顏色特性得到最佳對(duì)比度效果的。

　　圖像一直是彩色視覺測(cè)量照明系統(tǒng)開發(fā)的重要方向，單色LED具有體積小、便于集成、驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、比普通光源單色性好等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在發(fā)光強(qiáng)度、峰值波長(zhǎng)、半波帶寬等性能上都得到了非常大的改進(jìn)。本文針對(duì)彩色視覺測(cè)量系統(tǒng)的特殊要求，結(jié)合紅、綠、藍(lán)三色LED的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)并制作了一種具有多顏色特征、亮度數(shù)字可調(diào)、輻照均勻的LED光源。

　　2 LED光源系統(tǒng)

　　2.1 設(shè)計(jì)原理與結(jié)構(gòu)分析

　　根據(jù)色光混合的4個(gè)基本規(guī)律：色光連續(xù)變化規(guī)律、補(bǔ)色率、中間色律和替代率，使用單色性良好的紅、綠、藍(lán)三基色LED，通過(guò)獨(dú)立精確控制其發(fā)光強(qiáng)度，能夠模擬出各種均勻穩(wěn)定的顏色。在選擇LED波段時(shí)，應(yīng)該使3種顏色的波長(zhǎng)匹配于攝像機(jī)3種譜線的峰值。

　　能夠達(dá)到所要求的光源系統(tǒng)應(yīng)該采用前向照明技術(shù)，即光源照射在目標(biāo)物體上，位于光源同側(cè)的相機(jī)接收物體反射的光，這樣最有利于提取被測(cè)目標(biāo)的顏色信息以及表面細(xì)節(jié)特征。為了解決投影問題以及輻照均勻性問題，我們采用散射光照明，即讓3種顏色的光在一個(gè)半球形的反射罩內(nèi)發(fā)生漫反射，利用反射光實(shí)現(xiàn)二次照明。