機械視覚計測システムの画像品質を向上させるために、本論文では明暗場複合照明の光源最適配置問題を研究した。まず、ランバート放射特性と線形重ね合わせ原理に基づき、明暗場複合照明システムの照度分布モデルを初めて構築し、変動係数と最小/最大値比の二重指標を含む最適化目的関数を作成した。次に、改良されたシミュレーテッドアニーリング-粒子群アルゴリズムを用いて最適な配置パラメータを求め、最適化結果に基づいて実験プラットフォームを構築し、対象領域の照度分布を測定した。その後、最適化案の実施効果を評価するために対象領域内のワーク画像を収集し、その照度均一度を計算し実験結果と比較分析を行った。実際に測定された最適照度均一度は0.9219であり、AE-SAPSOアルゴリズムの最適化結果との相対誤差は2.59％、ワーク表面の照度均一度と実験結果の最大相対誤差は3.42％であった。最後に、三つの照明方式におけるさまざまな欠陥について二値化と均一度の二つの観点から本論文の最適化案を分析した。結果は、本論文で提案した光源最適配置方法が対象領域の照明均一性を効果的に向上させることを示している。

機械視覚;明暗場複合照明;照度均一度;照明設計