Для повышения качества изображений в системах машинного зрения в данной статье исследуется проблема оптимальной компоновки источников света в системе комбинированного освещения светлого и темного полей. Во-первых, на основе ламбертовского излучения и принципа линейного наложения впервые была построена модель распределения освещенности системы комбинированного освещения светлого и темного полей и сформирована целевая функция оптимизации с двойным показателем — коэффициент вариации и отношение минимального и максимального значений. Затем с помощью усовершенствованного алгоритма имитации отжига с роями частиц проведен поиск оптимальных параметров компоновки, на основании результатов оптимизации создана экспериментальная платформа и измерено распределение освещенности в целевой области. Далее для оценки эффективности реализации оптимизационной схемы были собраны изображения деталей в целевой области, вычислена однородность освещенности и проведен сравнительный анализ с экспериментальными результатами. Практически полученная оптимальная однородность освещенности составила 0.9219, относительная ошибка по сравнению с результатами оптимизации алгоритмом AE-SAPSO составила 2.59%, максимальная относительная ошибка однородности освещенности поверхности детали по сравнению с экспериментальными данными — 3.42%. В заключение, оптимизационная схема проанализирована с двух точек зрения — бинаризации и однородности — для различных дефектов при трех способах освещения. Результаты показывают, что предложенный метод оптимальной компоновки источников света эффективно повышает однородность освещения в целевой области.

машинное зрение;комбинированное освещение светлого и темного полей;однородность освещенности;дизайн освещения