機器視覺的光源選型技巧

光源作為機器視覺系統重要的組成部分，其質量直接關系到系統的成敗。為什么這樣說呢，在視覺系統中圖像是核心，選擇合適的光源能夠呈現一幅好的圖像能夠簡化算法，提高系統穩定性。一幅圖像如果曝光過度，就會損失很多重要的信息；出現陰影，就會引起邊緣誤判；圖像不均勻，就會導致值選擇困難。因此，要保證有較好的圖像效果就必須要選擇一個合適的光源。

光源類型分析

1、環形光源

環形光源是將LED燈珠排布成環形與圓心軸成一定夾角的光源，有不同照射角度、不同顏色等類型，可以突出物體的三維信息。

環形光源主要分為高角度環光和低角度環光。高角度環光是光束與垂直方向的夾角小于45度（含）的光源，多適用于檢測外輪廓，如筆記本鍵盤按鍵外輪廓；低角度環光是光束與垂直方向的夾角大于45度的光源，多適用于檢測表面劃痕或表面凹凸不明顯的字符。

環形無影光源是一些沒有寫角度的環形光源，這些光源一般只有一個參數組成：光源的直徑（或者是發光面直徑），單位為mm。它們的打光比一般的環形光源更加均勻，適合反光比較強的物體。

2、條形光源

條形光源是將LED燈珠排布成長條形。多用于單邊或多邊以一定角度照射物體，可以突出物體的邊緣特征，可根據實際情況多條自由組合，照射角度與安裝距離隨有較好自由度。適用于金屬表面檢測、各種字符讀取檢測、圖像掃描、LCD 面板檢測等。

3、底部背光源

底部背光源是將LED燈珠排布成一個面（底面發光）。可以突出被測物的外形輪廓和尺寸，適用于大面積照射，在較高的檢測精度下可以加強出光平行性來提升檢測精度。應用于透明物體劃痕污點、金屬零件的尺寸、塑料膜邊緣接縫檢測等。

4、中孔背光源

中孔背光源是底部背光源的一個變種，即在光源中心處開一個孔。這樣光源可以放在被測物的正上方打光，而相機可以通過開的孔拍攝圖像。光源位于相機和工件之間，使用正面打光，通過獲取工件表面的反光而獲得工件的表面信息。

5、同軸光源

同軸光源，LED光源從側面發射，經半透半反鏡后成為與鏡頭同軸的光線，從而獲得更均勻、更明亮的照明，主要應用于光潔表面的質量檢測。可搭配中孔背光源使用，在中孔背光源拍攝反光物體時，中間圓孔區域較暗，可在上面加一個同軸光源消除陰影，碗光源同理。

6、球積分光源（碗光）

球積分光源是將LED燈珠安裝在底部通過半球內壁反射涂層漫反射均勻照射物體。圖像整體的照度十分均勻，適用反光較強金屬、玻璃、凹凸表面、弧形表面檢測。應用于儀表盤刻度檢測、金屬罐字符噴碼檢測、電子元件印刷檢測等。

7、線光源

線光源是由高亮LED排布，采用導光柱聚光，光線呈一條亮帶，通常用于線陣相機。應用于液晶屏表面瑕疵檢測、玻璃劃痕、金屬表面劃痕檢測、布匹紡織瑕疵檢測等。

8、點光源

點光源是由小型、高亮的LED燈珠組成，多配合遠心鏡頭使用，可以實現小范圍高亮度照明，采用獨特的聚光效果實現均勻的照射。多應用于璃表面劃痕檢測，液晶玻璃底基校正檢測等。

9、紅外光源

紅外光源是用于檢測夜視場合和溫度變化的光源，紅外光源的穿透性強，可以透過產品表面，有效消除了干擾。適用于熱封檢測、熱熔膠檢測、配電箱檢測等。

10、紫外光源

紫外光源是用于檢測產品的熒光效果，熒光粉在紫外光源下會呈現明顯的顏色變化。適用于紙幣檢測、重氮復印技術和光刻曝光等。

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