光源選型

• 1. 光學(xué)基礎(chǔ)
• • 1.1 光譜
  • 1.2 光的反射
  • 1.3 光的折射
  • 1.4 光的衍射
  • 1.5 光的波段
  • 1.6 光顏色的合成與互補(bǔ)
• 2. 光源特性
• • 2.1 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中光源的作用
  • 2.2 LED光源的優(yōu)勢(shì)
• 3. 常見(jiàn)光源類型
• • 3.1 環(huán)形光
  • 3.2 環(huán)形無(wú)影光源
  • 3.3 條型光源
  • 3.4 同軸光源
  • 3.5 碗狀光源
  • 3.6 背光源
  • 3.7 開(kāi)孔背光源
  • 3.8 平行背光源
  • 3.9 點(diǎn)光源
  • 3.10 AOI光源
  • 3.11 方形漫射光源
  • 3.12 線形光源
  • 3.13 隧道光源
• 4. 光源選型
• • 4.1 什么樣的打光效果算好
  • 4.2 常用的打光方式
  • 4.3 光源的選型方法

1. 光學(xué)基礎(chǔ)

1.1 光譜

機(jī)器視覺(jué)行業(yè)常用的光是可見(jiàn)光以及紅外光、紫外光。

1.2 光的反射

• 光在兩種物質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來(lái)物質(zhì)中的現(xiàn)象，叫做光的反射。
  
  

1.3 光的折射

• 光從一種透明介質(zhì)斜射入另一種透明介質(zhì)時(shí)，傳播方向一般會(huì)發(fā)生變化，這種現(xiàn)象叫光的折射。
  

1.4 光的衍射

• 衍射（Diffraction）又稱為繞射，波遇到障礙物或小孔后通過(guò)散射繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。衍射現(xiàn)象是波的特有現(xiàn)象，一切波都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象。
• 波長(zhǎng)越長(zhǎng)越容易發(fā)生衍射
  

1.5 光的波段

1.6 光顏色的合成與互補(bǔ)

2. 光源特性

2.1 機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中光源的作用

強(qiáng)化特征，弱化背景

突出測(cè)量特征

提高圖像信息

簡(jiǎn)化算法

減低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度

提高系統(tǒng)的檢查精度、速度

2.2 LED光源的優(yōu)勢(shì)

• 照射的自由度：位置、方向、范圍、亮度及平行光和擴(kuò)散 光的選擇
• 響應(yīng)速度快：10μｓ（1/100萬(wàn)秒）
• 波長(zhǎng)的選擇性強(qiáng)，反射、漫射的最佳化
• 壽命長(zhǎng)：約3萬(wàn)小時(shí)
• 綜合運(yùn)轉(zhuǎn)成本低，耗電低，維護(hù)管理的工作量少

3. 常見(jiàn)光源類型

3.1 環(huán)形光

應(yīng)用領(lǐng)域：
PCB基板檢測(cè)、塑膠容器檢測(cè)
IC電子元件檢測(cè)、集成電路字符檢測(cè)
顯微鏡照明、通用外觀檢測(cè)、液晶校正
提供不同角度照射，能突出物體的三維信息有效解決對(duì)角照射陰影問(wèn)題

3.2 環(huán)形無(wú)影光源

3.3 條型光源

3.4 同軸光源

3.5 碗狀光源

3.6 背光源

3.7 開(kāi)孔背光源

3.8 平行背光源

3.9 點(diǎn)光源

3.10 AOI光源

3.11 方形漫射光源

3.12 線形光源

3.13 隧道光源

4. 光源選型

4.1 什么樣的打光效果算好

4.2 常用的打光方式

4.3 光源的選型方法

機(jī)器視覺(jué)光源是影響機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)輸入的重要因素，它直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果。針對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用實(shí)例，要選擇相應(yīng)的照明裝置，以達(dá)到最佳效果。因此我們一般從以下幾個(gè)方面去選擇合適的光源照明

根據(jù)視野大小（視野要比被測(cè)物稍大），所選光源大小要保證照射所拍攝視野內(nèi)區(qū)域亮度一致、均勻

• 根據(jù)物體的形狀選擇適合的光源
• 根據(jù)所檢測(cè)物體的顏色選擇光源
• 根據(jù)光源的角度選擇光源，如果選擇一個(gè)錯(cuò)誤角度的光源，哪怕光源再亮，反射的光線卻沒(méi)有被鏡頭所吸收，圖象也是黑的
  

我們無(wú)論從那個(gè)方面選擇光源，最終的目的是為了在提取圖像時(shí)能夠?qū)⒈粶y(cè)物與背景明顯區(qū)分開(kāi)來(lái)，最大程度的突出被測(cè)物體的特征點(diǎn)。其次是要保證所選光源的均勻穩(wěn)定性。
在我們實(shí)際工作中選擇光源打光時(shí)，是沒(méi)有固定方式可言的。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中很多時(shí)候我們還要考慮其它因素的影響，例如工作距離，安裝空間，照射方式，客戶成本還有相機(jī)、鏡頭等硬件因素的影響。我們只能利用光學(xué)原理加上實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，多思考，方能做出令人滿意的效果。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的机器视觉硬件选型——光源选型的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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