机器视觉-3 光学成像之明场与暗场

一. 原理介绍        

        在机器视觉中，光学成像的明场（Bright Field）和暗场（Dark Field）是两种常见的成像技术，分别用于不同的检测和分析场景。它们通过不同的光照方式来突出对象的特征，从而帮助识别、检测和测量对象的各类细节。

明场成像原理：是一种传统的光学成像技术。在这种技术中，光源直接照射到物体上，反射光或透射光直接进入相机或传感器。成像的亮度主要由物体的反射率、透光率以及物体的形状和结构决定。明场照明的定义是光源位于相机视野(FoV)的反射锥内(高角度照明)。

暗场成像原理：暗场成像是通过使光线以倾斜的角度照射到物体上，只有散射光或反射光进入相机或传感器，直接反射光不会进入镜头，因此在图像中背景通常是黑暗的，只有物体的边缘或细微结构被高亮显示。

如下图示蓝色圆锥确定了相机的视野（FoV)。位于目标前面的光被反射回相机，而FoV则由内侧和外侧的反射角看到。在二维模型中，这也称为“W’照明，因为内角和外角创造了一个“W”形的边界。
入射角在“W”边界之外的反射光称为暗场照明。可以看到光与目标的角度要小得多(低角度照明)，由于大部分光被反射到远离相机镜头的地方，形成了高对比度。