图像采集技术主要包括光源照明方式、照射模型和图像预处理技术，是机器视觉应用关键环节。首先是以合适的照明方式将光线投射到被测物体上，突出被测特征部分的对比度，而后将采集到的图像进行预处理，得到高质量的图像。在此过程中好的照明设计能够改善整个系统的分辨率，简化软件的处理；不合适的照明，则会引起如过度曝光隐藏了图像很多信息、信息与背景对比度不够、图像花点、噪声过多等诸多问题。针对采集系统和处理目标采取相应的预处理算法应该适应性好，鲁棒性强，时间适中。 本文研究了LED光源照明技术在机器视觉领域的应用，根据指针式仪表图像检定的实际需要建立一种适合指针式仪表自动检定照射模型，并给出了合适预处理算法。主要工作是： 1.光源、照明技术的研究 光源是机器视觉系统的重要组成部分，是机器视觉系统设计中必须重点注意的工作。本文对机器视觉典型光源的特性和优缺点进行了对比，分析了合理照射角度的重要性。 2.指针式仪表检定装置的照射模型 指针式仪表在图像采集的过程中，由于仪表表面镜面的反光，不合适的光照会使图像会产生眩光，淹没了仪表图像信息。照射角度不合适会使指针产生阴影，这对后期图像预处理和识别很不利。论文通过实验对漫反射和无影灯原理进行了有益的探讨，确定了适合指针式仪表照明的LED光源和照明原则，建立了一种开放式仪表照射模型，该照射模型能有效避免指针阴影的产生，能获取到亮度较均匀的仪表图像。 3.指针式仪表图像的预处理 在检定过程中，由于指针的运动、光照稳定性和均匀性、摄像机角度和位置、检定操作人员因操作引起的影像等因素，获取到的图片存在各种各样噪声，图像背景和信息之间的对比度不够，需要对图像进行预处理。本文对比了多种图像增强算法和图像二值化算法，采用多尺度滤波方法对仪表图像进行图像增强处理，有效增强图像对比度。采用多阈值的二值化算法，得到清晰的二值图像。 4.仪表阻尼时间测量 要实现仪表的全自动检定，除了要实现基本误差自动测量、升降变差和指示器不回零位自动测量外，还需要实现阻尼时间的自动测量。手工检测阻尼时间方法需要检测人员检测仪表指针偏转最大值，并同时用秒表计时，这很容易造成两个检测数值不协调，引起读数误差。文中采用基于图像识别的测量方法能弥补传统方法的不足。通过对指针运动方程的推导，在规定的时间内连续采集图像，对比图像的偏差，快速推导出仪表的阻尼时间。 本系统用MATLAB平台编程，实现指针式仪表图像采集的相关处理，具有一定实用价值。