在整個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)中，光源具有非常重要的作用，選擇合適的光源成為決定整個(gè)系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素，光源的主要目的增強(qiáng)待處理的物體特征，減弱不需要關(guān)注的物體和噪聲的干擾，將被測(cè)物體和背景明顯區(qū)分，獲得高品質(zhì)、高對(duì)比度的圖像。

工業(yè)光源選型的標(biāo)準(zhǔn)

1、選擇光源需要確保光線的均勻性，在有效的照射范圍內(nèi)，灰度值標(biāo)準(zhǔn)差盡可能小

2、光源要具有較寬的光譜范圍，可以對(duì)不同材料的物體進(jìn)行檢測(cè)

3、光源要有足夠的光照強(qiáng)度，提高信噪比，利于圖像處理

4、光源需要具有較長(zhǎng)的使用壽命及較高的穩(wěn)定性，照明系統(tǒng)必須保證相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能夠提供穩(wěn)定的照明環(huán)境以確保圖像輸入

5、光源的響應(yīng)速度要快，LED發(fā)光管響應(yīng)時(shí)間很短，響應(yīng)時(shí)間的真正意義是能按要求保證多個(gè)光源的頻閃和多個(gè)光源、多區(qū)域光源的切換

6、光源成本低，能達(dá)到項(xiàng)目要求

光源顏色分析

1、光的顏色作用

機(jī)器視覺應(yīng)用中應(yīng)注意目標(biāo)顏色與光源顏色的搭配，我們看到某個(gè)物體成某種顏色，是因?yàn)槠浞瓷淞藢?duì)應(yīng)的光譜。光源顏色的不同會(huì)對(duì)最后的成像結(jié)果產(chǎn)生不同的影響。光源的顏色特性主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：色表，人眼直接觀察光源所看到的顏色，即光源發(fā)出光的顏色；顯色性，光源發(fā)出的光照到物體上后，反射光顯現(xiàn)物體顏色的能力。根據(jù)光源的顏色特性，可以依據(jù)具體的檢測(cè)目標(biāo)來(lái)選擇最合適的光源。

2、光的顏色類型

能匹配出所有顏色的三種顏色稱為三原色。RGB又稱色光三原色，即紅、綠、藍(lán)。不同波長(zhǎng)的光線呈現(xiàn)不同的顏色。

以下是其光源特性和相關(guān)案例

3、顏色的互補(bǔ)與對(duì)比

為了方便應(yīng)用，可以把可見光波段的顏色首尾相接組成一個(gè)圓環(huán)，也就是所謂的色環(huán)。色環(huán)中距離比較近的顏色為相近色或者相鄰色，關(guān)于圓環(huán)中心對(duì)稱的為互補(bǔ)色，離的比較遠(yuǎn)的為對(duì)比色。在光照環(huán)境中，使用與物體本色相鄰或相同的顏色照射，物體在圖像中的亮度會(huì)相對(duì)比較高；反之，如果使用對(duì)比色光照，則會(huì)使物體在圖像中顯得比較暗。

光源照明方式

1、高角度照射

角度照射的特點(diǎn)是在一定的工作距離下，光束集中，亮度高，均勻性好，照射面積相對(duì)較小。角度照射常用于液晶校正、塑膠容器構(gòu)查、工件螺孔定位、標(biāo)簽檢査、引腳檢查、集成電路印字檢査等（30°、45°、60°、75°環(huán)光）。

2、垂直照射

垂直照射的照射面積大，光照均性好，適用于較大面積照明，可用于基底和線路板定位、晶片部件檢査等（0°環(huán)光、面光源）。

3、低角度照射

低角度照射對(duì)表面凹凸表現(xiàn)力強(qiáng)，適用于晶片或玻璃基片上的傷痕檢查（90°環(huán)光）。

4、背光照射

背光照射的特點(diǎn)是發(fā)光面是一個(gè)漫射面，均勻性好。它可用于鏡面反射材料，如晶片或玻璃基底上的傷痕檢測(cè)、LCD檢測(cè)、微小電子元件尺寸和形狀檢測(cè)、靶標(biāo)測(cè)試等。

5、多角度照射

多角度照射的特點(diǎn)是RGB三種不同顏色從不同角度照射，可以實(shí)現(xiàn)焊點(diǎn)三維信息的提取，適用于組裝機(jī)板的焊錫部分、球形或半圓形物體、其他不規(guī)則形狀物體、接腳頭（AOI光源）等的檢測(cè)。

6、碗狀光照射

碗狀光照射的特點(diǎn)為360”底部發(fā)光，通過碗狀內(nèi)壁發(fā)射，形成球均光照，用于檢測(cè)曲面的金屬表面文字和缺陷（球積分光源，通常也稱為圓頂光）。

7、同軸光照射

同軸光照射類似于平行光的應(yīng)用，光源前面帶漫反射板，形成二次光源，光線主要趨于平行，用于半導(dǎo)體、PCB以及金屬零件的表面成像檢測(cè)，微小元件的外形、尺寸測(cè)量（同軸光源，平行同軸光）。

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