视觉系统理解度测试 1

Q01要尽可能加深景深,下面哪种方法是正确的?

  1. 尽可能缩小镜头的光圈
  2. 尽可能开启镜头的光圈

正确答案是,A.尽可能缩小镜头的光圈

加深镜头景深的条件,包括以下3点。

  1. 焦距越短的镜头,深度范围越深。
  2. 到目标物的距离越远,深度范围越深。
  3. 光圈缩得越小,深度范围越深。

必须满足景深要求时,请尝试确认是否可适用上述条件。

Q02焦距为16 mm和50 mm的镜头,哪种是广角镜头?

  1. 16 mm镜头
  2. 50 mm镜头

正确答案是,A.16 mm镜头

如下图所示,焦距越短的镜头,视野角度越广,即使WD相同,也可以拍摄大视野范围。

Q03在Y方向尺寸为3.6 mm的CCD上使用3倍光线放大倍率的微距镜头,拍摄视野的Y视野为多少?

  1. 1.2 mm镜头
  2. 10.8 mm镜头

正确答案是,A.1.2 mm镜头

使用微距镜头时,视野=“CCD尺寸÷光线放大倍率”(即为3.6÷3=1.2 mm)。因此,光线放大倍率越高,拍摄范围越狭窄(图像放大)。

Q04对于具有深度的目标物,若想尽可能将近处与远处的尺寸拍摄为同样的大小,哪种镜头种类是有效的?

  1. 变焦镜头
  2. 远心镜头

正确答案是,B.远心镜头

如下图所示,常规镜头距离目标物越远,视角的视野越大,目标物显得越小。与之相对,远心镜头在视角极小、目标物距离改变时,目标物的成像大小也几乎不变。变焦镜头,是指焦距(视角)不固定的可变镜头。

Q05在F值分别为1.4和2.0的镜头中,哪种镜头更明亮?

  1. F值1.4
  2. F值2.0

正确答案是,A.F值1.4

F值(FNo)是代表镜头亮度的数值。该数值越小,镜头越亮。

Q06用黑白相机辨别金色和银色时,哪种照明颜色更有效?

  1. 红色
  2. 蓝色

正确答案是,B.蓝色

图中是名为“色相环”的颜色关联性简易表示图。相邻颜色被称为“同系色”,对称的颜色则被称为“补色”。组合补色(混合),就呈现接近黑色的颜色。金色接近于橙色,与对称的“蓝色”互为补色。使用红色照明时,金/银两色反射红色光。使用蓝色照明时,银色反射蓝色光,而金色吸收蓝色光就呈现黑色。其中的差距便于进行辨别。

色相环图

Q07要亮化浮现光泽平面上的瑕疵,哪种照明有效?

  1. 同轴落射照明
  2. 低角度照明

正确答案是,B.低角度照明

同轴落射照明会对工件照射笔直的光源。此时,光泽平面会发生镜面反射,瑕疵变暗。而低角度照明会对工件照射来自上方的倾斜光源。此时,光泽平面会将斜向入射的光线以同样的角度反射出去,与工件垂直设置的相机不会接收到镜面反射光。与之相反,照射到瑕疵等部分的光线会发生漫反射。反射光会照射到相机中,采用低角度照明时,瑕疵会被亮化浮现。

Q08高速频繁闪烁LED照明,元件寿命会比持续照明时更长吗?还是会缩短寿命?

  1. 延长
  2. 缩短

正确答案是,A.延长

LED照明的最大特点,就是寿命长。优秀的转换特性也是其长处之一。即使频繁地点亮、熄灭,也几乎不会对寿命造成影响,这显示了LED的特点。因此,相较于持续点亮,在无需照明时将其频繁熄灭,更有助于延长LED照明的寿命。

Q09隔着光泽薄膜实施刻印检测时,哪种光学滤波器有效?

  1. 减光镜
  2. 偏光镜

正确答案是,B.偏光镜

减光镜正如其名,和墨镜一样,会对过亮的入射光施加减光滤波器,造成视野整体变暗,在隔着薄膜的检测中无法发挥作用。而偏光镜可以通过组合照明用和镜头用滤波器,改变光的方向性,达到抑制反射的效果。举个例子,请看右图。可以确认隔着薄膜的电子部件,被清晰地拍摄了下来。

Q10要对光泽球面状的目标物实施尽可能均匀的照射,适合用哪种照明?

  1. 直接照明
  2. 间接照明

正确答案是,B.间接照明

图例中是金色圆筒状笔帽的拍摄图像。对光泽球面/圆筒状工件施加直接照明,会造成不均匀的反射,呈现诸如左侧的图像。用间接照明均匀照射,就可以拍摄出像右图那样,整体均一的图像。

Q11用横向640像素、纵向480像素的CCD,拍摄纵向48 mm的视野,其像素分辨率是多少?

  1. 0.1 mm
  2. 0.075 mm

正确答案是,A.0.1 mm

在某一视野中拍摄图像时,像素分辨率是代表每个像素为多少mm的值,可通过以下公式求出。“像素分辨率=视野(mm)÷CCD像素数(像素)”,即48 mm÷480像素,由此可知,像素分辨率为每个像素0.1 mm。

Q12用纵向2000像素的CCD相机,以5 mm的视野进行拍摄,其像素分辨率是多少?

  1. 2.5 μm
  2. 10 μm

正确答案是,A.2.5 μm

代入问题11中的公式,5 mm÷2000 像素=0.0025 mm=2.5 μm

Q13以视野100 mm、处理时间10 ms的条件检测膜片的缺陷点时,可检测的膜片传送速度为多少?

  1. 100 m/分钟
  2. 600 m/分钟

正确答案是,B.600 m/分钟

对于最大生产线速度(支持检测的速度限值是多少?),不遗漏必要视野(此处为100 mm),将其完全纳入拍摄范围,是测量的重要条件。也就是说,要在以10 ms为单位的处理中,完全拍摄到100 mm的视野,则最大生产线速度=100 mm÷0.01秒 × 60秒=600000 mm(600 m)/分钟。

Q14拍摄正在以1000 mm/秒移动的物体时,能够将抖动控制在0.1 mm以下的快门速度是多少?

  1. 1/1000
  2. 1/10000

正确答案是,B.1/10000

要求出最小快门速度(可拍摄预期目标物的最低必要快门速度),必须知道容许抖动幅度(此处为0.1 mm)和生产线速度(此处为1000 mm/秒)。最小快门速度=0.1 mm÷1/1000秒=1/10000秒。

Q15用目标物轮廓信息进行搜索的算法,通常被称为什么?

  1. 几何搜索
  2. 正规化相关搜索

正确答案是,A.几何搜索

几何搜索、轮廓形状搜索,是对这种算法的常用称呼。几何搜索借助目标物的轮廓信息实施搜索,即使目标物存在缺陷,也能够依靠剩余信息,进行正确搜索。因此,近年来逐渐成为搜索处理的主流。正规化相关搜索是一种传统方法,会受到目标物缺陷等的影响,但在周围亮度发生变化时,也能实现正确搜索,是最常用的算法。

Q16要消除白色背景对象上的黑色微小干扰点,哪种预处理功能有效?

  1. 膨胀滤波器
  2. 收缩滤波器

正确答案是,A.膨胀滤波器

膨胀滤波器,通常是将3 × 3中心像素的浓度,替换为包含中心在内的9个像素中最大浓度(最明亮值)的处理。因此,黑色微小干扰点会被周围的明亮值替换,无法被显示(或变小)。收缩滤波器则正好相反,是将中心像素浓度替换为最小浓度(最暗值)的处理。

Q17镜头与CCD尺寸不适配时,在视野周围(四角)发生的缺陷现象叫什么?

  1. 漏光
  2. 虚光

正确答案是,B.虚光

组合使用配备了比镜头的最大兼容相机大小(CCD本身的对角大小。通常用英寸表示)更大的CCD,导致图像周围的光量减少,出现了四角尤其灰暗的现象。这种现象被称为虚光。最近的高像素相机存在最大兼容相机大变大的倾向,有必要提前确认镜头的最大兼容相机大。漏光则是在用CCD相机拍摄太阳或与周围相比极度明亮的光线时,在垂直方向上出现束状光线的现象。

Q18常规视觉系统中的“OCV”是什么意思?

  1. 字符核对
  2. 字符识别

正确答案是,A.字符核对

OCV是Optical Character Verification的简称。Verification的含义是确认、核对。OCR则是Optical Character Recognition的简称。Recognition的含义是识别。OCV会事先记录被判定为OK的字符串,通过将其与当前图像核对,判定是否一致。OCV通常被用于保质期检测等。OCR则能够读取刻印的字符,主要输出到外部,用于分类、核对、自动控制。最近,配合使用这两种功能的检测也越来越多。

Q19使用500万像素相机,可以检测出多大的异物?哪个答案是正确的?

  1. 50 μm
  2. 0.2 mm
  3. 根据实际视野尺寸而定

正确答案是,C.根据实际视野尺寸而定

最小检测物体是由相机拍摄范围(视野)和所用相机的像素数,这2大要素决定的。计算方法是,拍摄视野的Y方向(mm)÷相机的CCD Y方向像素数。详情请参阅技术资料“检测的秘诀”。

Q20几乎是所有检测共通的视觉系统稳定化重要要素是什么?

  1. 设定较短的处理速度
  2. 实施最佳的照明设定
  3. 使用高分辨率相机

正确答案是,B.实施最佳的照明设定

当然,A和C同样是重要的因素,但在所有的图像检测中,最重要的就是通过最佳的照明设定,实现最佳的“制图”效果。最合适的照明选择和设定根据清晰拍摄不良部分、清晰抽取目标物的轮廓等检测内容而异。采用最近改进的预处理技术,虽然可以在视觉系统内部实现一定程度的图像最佳化,但基于照明的最佳“制图”最为重要。

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