機(jī)器視覺與人眼視覺的對比、圖像好壞的標(biāo)準(zhǔn)

機(jī)器視覺是對人眼視覺的模擬，兩者之間有很多的結(jié)構(gòu)相似性，也有很多區(qū)別。人類視覺是一個(gè)眼球與大腦高等思維相互配合的復(fù)雜過程，不僅包含精密的生理學(xué)機(jī)制，也包括復(fù)雜的高等思維過程，所以，人眼視覺在大部分領(lǐng)域都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)秀于機(jī)器視覺。當(dāng)然，這并不是說機(jī)器視覺沒有特殊之處。

 圖像好壞的描述標(biāo)準(zhǔn)

在藝術(shù)攝影領(lǐng)域，圖片的好壞自有一套美學(xué)的描述標(biāo)準(zhǔn)。同樣，在機(jī)器視覺成像領(lǐng)域，也會(huì)有圖片的好壞描述標(biāo)準(zhǔn)。

從上圖像好壞對比圖中可以看出，在第一組圖像中，上圖特征可以完全顯示出來但在下圖中，部分特征無法完全顯示;在第二組圖像中，上圖對焦比較好，但在下圖中，圖像比較模糊，圖像細(xì)節(jié)顯示不清晰;在第三組圖像中，上圖待測特征非常凸顯但在下圖中，待測特征的灰度和背景很相近，并沒有比較明顯的灰度差。從這幾組圖片中，我們得出了關(guān)于圖像好壞標(biāo)準(zhǔn)的幾點(diǎn)準(zhǔn)則。

1、對比強(qiáng)烈

在一張圖像中，如果特征相比背景有很強(qiáng)的對比度，那么在視覺軟件中，這些特征就很容易被識別到，并且識別效果相對穩(wěn)定。在工程應(yīng)用中，提高圖像對比度可以通過合適的打光實(shí)現(xiàn)，比如對輪廓檢測，打背光就會(huì)有比較好的對比度效果，此外，有時(shí)也可以通過圖像處理來實(shí)現(xiàn)圖像對比度增強(qiáng)，比如圖像二值法運(yùn)算。

2、征完整

圖像特征完整要求在對特征成像時(shí)要選擇合適的視野。視野不能太大，一般來說，視野越大，圖像精度越低，當(dāng)然，視野也不能過小，否則會(huì)漏掉局部關(guān)鍵特征。視野主要與三點(diǎn)因素相關(guān)，即鏡頭焦距、工作距離和相機(jī)芯片尺寸。

3、邊緣銳利

邊緣銳利是圖像好壞標(biāo)準(zhǔn)中比較重要的一個(gè)要索。

圖像黑白過渡僅需一個(gè)像素就完成圖像由黑到白的變化，這樣就可以準(zhǔn)確確定出圖像邊界所在的位置;在圖中右部分，圖像由黑到白過渡，經(jīng)歷了五個(gè)像素的變化，這就會(huì)導(dǎo)致在確定圖像邊界時(shí)可能產(chǎn)生五個(gè)像素的誤差，假設(shè)一個(gè)像素的尺寸為0.1mm，這就意味著可能會(huì)有 0.5mm 的測量誤差。在具體項(xiàng)目應(yīng)用中，可以選擇特殊的遠(yuǎn)心鏡頭配合平行光使用，以提高圖像邊緣銳利程度。

4、顏色真實(shí)

圖像顏色的真實(shí)性要求主要是針對彩色圖像。在一般領(lǐng)域里，對顏色識別要求沒那么嚴(yán)格時(shí)，但在特殊領(lǐng)域，如生理學(xué)、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，對顏色要求是比較嚴(yán)格的。