在機(jī)器視覺當(dāng)中，暗角是一種比較常見的圖像缺陷。它會(huì)讓畫面邊緣和幾個(gè)角的亮度驟降，會(huì)導(dǎo)致灰度不均、特征提取失敗、測量誤差放大和軟件誤判。

暗角的情況特征

在拍攝均勻白板的時(shí)候，中心灰度值正常，四個(gè)角卻掉到原值的60~70%，在嚴(yán)重的時(shí)候甚至?xí)苯映霈F(xiàn)黑角。彩色相機(jī)的暗角往往還會(huì)伴隨著色偏的出現(xiàn)

上圖就是典型暗角效果（雖為嵌入式相機(jī)示例，但工業(yè)鏡頭原理完全相同）：中間亮、四周出現(xiàn)黑圈，畫面邊緣的細(xì)節(jié)完全丟失。

暗角的主要形成因素

工業(yè)鏡頭一般需要比較均勻的相對(duì)照度，但是一些因素會(huì)造成暗角：

成像圈不匹配：

這是最容易出現(xiàn)暗角的原因，鏡頭標(biāo)稱成像圈 < 傳感器實(shí)際對(duì)角線尺寸，四個(gè)角就會(huì)被裁黑

上圖對(duì)比了不同接口的最大傳感器對(duì)角線：C-Mount 僅18mm、TFL僅28mm、F-Mount 43.3mm。如果把C-Mount鏡頭裝到1"傳感器上，那它的四個(gè)角就會(huì)出現(xiàn)全黑的暗角

安裝出現(xiàn)遮擋

鏡頭筒邊緣傾斜、轉(zhuǎn)接環(huán)過厚、接口的間距不對(duì)等等原因都會(huì)在物理層面上擋住邊緣的光線

如圖所示，鏡頭邊緣和傳感器不平行，就會(huì)直接導(dǎo)致出現(xiàn)暗角

自然光學(xué)暗角+像素微透鏡效應(yīng)

廣角工業(yè)鏡頭（<12mm）邊緣光線入射角大，亮度按cos?θ衰減；小像素傳感器（2.4μm）邊緣像素收集效率更低。

常用的解決方案

在選型階段杜絕暗角

首先確定鏡頭是否匹配相機(jī)，然后再看相對(duì)照度曲線，邊緣大于85%的才算合格的產(chǎn)品

相機(jī)硬件平場矯正

幾乎所有工業(yè)相機(jī)都支持一鍵FFC

左圖：原始暗角（中心亮、邊緣漸暗，灰度曲線明顯滾降）；右圖：執(zhí)行FFC后，亮度顯著拉平，灰度曲線變成直線，邊緣細(xì)節(jié)會(huì)明顯恢復(fù)。

3D可視化更直觀：左側(cè)是未校正的亮度分布，右側(cè)為FFC開啟后的效果。

在機(jī)器視覺領(lǐng)域，暗角不是一個(gè)小問題，暗角的出現(xiàn)往往會(huì)影響到檢測精度、可重復(fù)性和系統(tǒng)可靠性的核心缺陷。無論成因是相機(jī)不匹配、遮擋還是其他因素，只要存在暗角就有可能導(dǎo)致尺寸測量偏差、缺陷漏檢等后果，進(jìn)而使得產(chǎn)線遭受損失。

但是暗角完全可控，在選型階段可以通過選擇合適的鏡頭和相機(jī)即可避免大多數(shù)暗角的產(chǎn)生,使用我們的智能選型工具來選擇合適的鏡頭。