good-enough 足夠好(翻譯).doc

當(dāng)“足夠好”的照明其實(shí)并不是真正的足夠好翻譯：Sammer 2010-2-4機(jī)器視覺(jué)的早期應(yīng)用中，照明的選擇局限在幾種方法中光源類型，款式，形狀和顏色。許多視覺(jué)檢測(cè)的成敗，只有一種光源可用白熾燈電光源。這些需要更結(jié)構(gòu)化，更具體到任務(wù)的照明的應(yīng)用，如果想要能夠正常工作，就得向時(shí)尚妥協(xié)。今天有各種各樣的光源供工程師使用，通常使用幾種就足夠了。但是存在潛在的重復(fù)選擇的過(guò)剩的情況，那么我們?nèi)绾螞Q定一個(gè)照明方案是否真的“足夠好”？有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)也許能對(duì)解決照明問(wèn)題有所幫助，全部與圖像對(duì)比度相關(guān)：1） 感興趣區(qū)域的特性對(duì)比度最大化，并且2） 不感興趣的區(qū)域（背景）的特征最小化，另外3） 魯棒性（robust）要強(qiáng)第三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)往往被忽視，并且是典型的最好的鑒別器，來(lái)判斷一個(gè)照明方案僅僅是“足夠好”還是真的魯棒性很強(qiáng)。為了這個(gè)討論的目的，我們考慮幾個(gè)照明的例子來(lái)說(shuō)明為什么照明方案不僅要“足夠好”，更要魯棒性強(qiáng)的重要性。換句話說(shuō)，照明方案必須對(duì)于大量的各種次要部分的差異是有效且一致的，比如：形狀、尺寸、方向、顏色以及描述(presentation)等等，這僅僅是一小部分。圖1a-1c 展示了一系列包裝玻璃紙下面條形碼(barcode)的檢測(cè)系統(tǒng)采集的圖像。圖1a是用共軸漫射光源照明的，很明顯由于鏡面反射條碼讀取效果很差。圖1a 軸向漫射 圖1b 暗場(chǎng)環(huán)形 圖1c 大面積線性陣列圖1b 展示了應(yīng)用中等角度的暗場(chǎng)照明的結(jié)果；圖像中鏡面包裝紙的反射一致性比較好，因此認(rèn)為該方案稱得上“足夠好”。但是仍舊有折痕存在可能阻擋條碼，因?yàn)槲覀儧](méi)有完全移去鏡面反射。圖1c對(duì)相同樣本采集不但“足夠好”，而且更魯棒。圖1d顯示了獲得圖1c的照明系統(tǒng)。圖1d 大面積線性陣列照明功能圖在下面的例子中，圖2a展示了瓶子檢測(cè)的鏡面圖像反射，該系統(tǒng)是典型的共軸環(huán)形光照明并且相機(jī)方向是垂直于樣本的表面。相機(jī)和光源前分別放置偏振器，用于防止大塊的閃光出現(xiàn)，如圖2b，雖說(shuō)也有小部分閃光存在，但這樣的系統(tǒng)稱得上“足夠好”。但是，偏振也許會(huì)在瓶子形狀、尺寸、方向改變以及入射光角度改變的情況下無(wú)效。更具魯棒性的方案是改變光源，樣本和透鏡的三維幾何結(jié)構(gòu)。如圖2c和2d，這樣光源離軸，現(xiàn)在圖像完全沒(méi)有了鏡面反射了。圖2a 共軸環(huán)形照明 圖2b 加偏振器 圖2c 離軸環(huán)形光照明圖2d 圖2c的照明圖汽車油箱樣本，圖3a-3b，最開(kāi)始使用白光照明的，對(duì)瓶上的點(diǎn)陣打印碼成像效果比較有效?？墒牵贤鉄晒鉄舻碾[藏日期和代碼缺沒(méi)法顯示，如果說(shuō)隱藏的代碼是檢測(cè)目標(biāo)的話，則需要更加魯棒的方法。圖3a 白光 圖3b 紫外商業(yè)郵遞者貼的郵票的郵資典型來(lái)說(shuō)用紅光LED檢測(cè)，圖4a。很明顯，紅光對(duì)于黑色郵票很有效；但是，如果紅色郵資被紅光照明的話，對(duì)比度就很差，圖4b，并且因此系統(tǒng)無(wú)法識(shí)別郵票。所以說(shuō)原始的紅光系統(tǒng)“足夠好”，但不夠魯棒。圖4a 黑色郵票，紅光照明 圖4b 紅色郵票，紅光照明讀取或者改變打印在鋁制蘇打罐子凹陷的底部的紫色點(diǎn)陣圖是一種比較常見(jiàn)的檢測(cè)。圖5a展示了一個(gè)用軸向漫射光照明（圖5b）的得到的“足夠的”圖像。這個(gè)例子中圖像是可以接收的，但是前提是所有打印字都在罐子的中部。使用半球形漫射（圖5c-5d），我們獲得更魯棒性的方案，這種系統(tǒng)能夠讀取或者改變打印字不管在罐底的任何部位。圖5a 軸向漫射 圖5b 照明方式圖5c 半球漫反射 圖5d 照明方式如我們上面所見(jiàn)，看起來(lái)“足夠好”的照明方案當(dāng)考慮到采集中遇到的各種不同情況時(shí)體現(xiàn)出魯棒性不足。避免這種情況