Para mejorar la calidad de imagen de los sistemas de medición por visión artificial, este artículo investiga el problema de la optimización de la disposición de las fuentes de iluminación en un sistema de iluminación compuesta de campo claro y campo oscuro. Primero, basándose en la característica de radiación de Lambert y el principio de superposición lineal, se estableció por primera vez un modelo de distribución de iluminancia para el sistema de iluminación compuesta de campo claro y oscuro, construyendo una función objetivo de optimización con doble indicador que incluye el coeficiente de variación y la relación valor mínimo/máximo. A continuación, se utiliza un algoritmo mejorado de recocido simulado combinando enjambre de partículas para resolver los parámetros de disposición óptimos; según los resultados de optimización se montó una plataforma experimental y se midió la distribución de iluminancia en la zona objetivo. Luego, para evaluar la efectividad de la implementación del plan optimizado, se capturaron imágenes de las piezas en la zona objetivo, se calculó la uniformidad de iluminancia y se realizó un análisis comparativo con los resultados experimentales. La uniformidad óptima de iluminancia medida fue 0.9219, con un error relativo del 2.59% en comparación con los resultados de optimización del algoritmo AE-SAPSO, y el error relativo máximo de uniformidad de iluminación en la superficie de la pieza con respecto a los resultados experimentales fue de 3.42%. Finalmente, se analizó el plan optimizado desde los ángulos de binarización y uniformidad para diferentes defectos bajo tres modos de iluminación. Los resultados demuestran que el método propuesto para la optimización de la disposición de las fuentes de luz puede mejorar eficazmente la uniformidad de la iluminación en la zona objetivo.
关键词
visión artificial; iluminación compuesta de campo claro y oscuro; uniformidad de iluminancia; diseño de iluminación