机器视觉的光源选型技巧

光源作为机器视觉系统重要的组成部分，其质量直接关系到系统的成败。为什么这样说呢，在视觉系统中图像是核心，选择合适的光源能够呈现一幅好的图像能够简化算法，提高系统稳定性。一幅图像如果曝光过度，就会损失很多重要的信息；出现阴影，就会引起边缘误判；图像不均匀，就会导致值选择困难。因此，要保证有较好的图像效果就必须要选择一个合适的光源。

光源类型分析

1、环形光源

环形光源是将LED灯珠排布成环形与圆心轴成一定夹角的光源，有不同照射角度、不同颜色等类型，可以突出物体的三维信息。

环形光源主要分为高角度环光和低角度环光。高角度环光是光束与垂直方向的夹角小于45度（含）的光源，多适用于检测外轮廓，如笔记本键盘按键外轮廓；低角度环光是光束与垂直方向的夹角大于45度的光源，多适用于检测表面划痕或表面凹凸不明显的字符。

环形无影光源是一些没有写角度的环形光源，这些光源一般只有一个参数组成：光源的直径（或者是发光面直径），单位为mm。它们的打光比一般的环形光源更加均匀，适合反光比较强的物体。

2、条形光源

条形光源是将LED灯珠排布成长条形。多用于单边或多边以一定角度照射物体，可以突出物体的边缘特征，可根据实际情况多条自由组合，照射角度与安装距离随有较好自由度。适用于金属表面检测、各种字符读取检测、图像扫描、LCD 面板检测等。

3、底部背光源

底部背光源是将LED灯珠排布成一个面（底面发光）。可以突出被测物的外形轮廓和尺寸，适用于大面积照射，在较高的检测精度下可以加强出光平行性来提升检测精度。应用于透明物体划痕污点、金属零件的尺寸、塑料膜边缘接缝检测等。

4、中孔背光源

中孔背光源是底部背光源的一个变种，即在光源中心处开一个孔。这样光源可以放在被测物的正上方打光，而相机可以通过开的孔拍摄图像。光源位于相机和工件之间，使用正面打光，通过获取工件表面的反光而获得工件的表面信息。

5、同轴光源

同轴光源，LED光源从侧面发射，经半透半反镜后成为与镜头同轴的光线，从而获得更均匀、更明亮的照明，主要应用于光洁表面的质量检测。可搭配中孔背光源使用，在中孔背光源拍摄反光物体时，中间圆孔区域较暗，可在上面加一个同轴光源消除阴影，碗光源同理。

6、球积分光源（碗光）

球积分光源是将LED灯珠安装在底部通过半球内壁反射涂层漫反射均匀照射物体。图像整体的照度十分均匀，适用反光较强金属、玻璃、凹凸表面、弧形表面检测。应用于仪表盘刻度检测、金属罐字符喷码检测、电子元件印刷检测等。

7、线光源

线光源是由高亮LED排布，采用导光柱聚光，光线呈一条亮带，通常用于线阵相机。应用于液晶屏表面瑕疵检测、玻璃划痕、金属表面划痕检测、布匹纺织瑕疵检测等。

8、点光源

点光源是由小型、高亮的LED灯珠组成，多配合远心镜头使用，可以实现小范围高亮度照明，采用独特的聚光效果实现均匀的照射。多应用于璃表面划痕检测，液晶玻璃底基校正检测等。

9、红外光源

红外光源是用于检测夜视场合和温度变化的光源，红外光源的穿透性强，可以透过产品表面，有效消除了干扰。适用于热封检测、热熔胶检测、配电箱检测等。

10、紫外光源

紫外光源是用于检测产品的荧光效果，荧光粉在紫外光源下会呈现明显的颜色变化。适用于纸币检测、重氮复印技术和光刻曝光等。

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