机器视觉-光源

    

    机器视觉系统中,获得一张高质量的可处理的图像是至关重要 。系统之所以成功 ，首先要保证图像质量好 ，特征明显, 。一个机器视觉项目之所以失败 ，大部分情况是由于图像质量不好 ，特征不明显引起的 。要保证好的图像 ，必须要选择一个合适的光源 。

光源选型基本要素 ：

   对比度 ：对比度对机器视觉来说非常重要 。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度 ，从而易于特征的区分 。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别 。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景 。

   亮度 ：当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个 。当光源不够亮时 ，可能有三种不好的情况会出现 。第一 ，相机的信噪比不够 ；由于光源的亮度不够 ，图像的对比度必然不够 ，在图像上出现噪声的可能性也随即增大 。其次 ，光源的亮度不够 ，必然要加大光圈 ，从而减小了景深 。另外 ，当光源的亮度不够的时候 ，自然光等随机光对系统的影响会最大 。

   鲁棒性 ：另一个测试好光源的方法是看光源是否对部件的位置敏感度最小 。当光源放置在摄像头视野的不同区域或不同角度时 ，结果图像应该不会随之变化 。方向性很强的光源 ，增大了对高亮区域的镜面反射发生的可能性 ，这不利于后面的特征提取 。

   好的光源需要能够使你需要寻找的特征非常明显，除了是摄像头能够拍摄到部件外 ，好的光源应该能够产生最大的对比度 、亮度足够且对部件的位置变化不敏感 。光源选择好了 ，剩下来的工作就容易多了 。具体的光源选取方法还在于试验的实践经验

1 、环形光源

　　提供不同照射角度 、不同颜色组合 ，更能突出物体的三维信息 ；高密度LED阵列 ，高亮度 ；多种紧凑设计 ，节省安装空间 ；解决对角照射阴影问题 ；可选配漫射板导光 ，光线均匀扩散 。应用于 ：PCB基板检测 ，IC元件检测 ，显微镜照明 ，液晶校正 ，塑胶容器检测 ，集成电路印字检查 。 

2 、背光源 

　　用高密度LED阵列面提供高强度背光照明 ，能突出物体 。的外形轮廓特征 ，尤其适合作为显微镜的载物台 。红白两用背光源 、红蓝多用背光源 ，能调配出不同颜色 ，满足不同被测物多色要求 。应用于 ：机械零件尺寸的测量 ，电子元件 、IC的外型检测 ，胶片污点检测 ，透明物体划痕检测等 。 

3 、条形光源 

　　较大方形结构被测物的首选光源 ；颜色可根据需求搭配 ，自由组合 ；照射角度与安装随意可调 。应用于 ：金属表面检查 ，图像扫描 ，表面裂缝检测 ，LCD面板检测等 。 

4 、同轴光源  光的一致性好

　　可以消除物体表面不平整引起的阴影 ，从而减少干扰 ；部分采用分光镜设计 ，减少光损失 ，提高成像清晰度 ，均匀照射物体表面 。应用于 ：系列光源最适宜用于反射度极高的物体 ，如金属 、玻璃 、胶片 、晶片等表面的划伤检测 ，芯片和硅晶片的破损检测 ，Mark点定位 ，包装条码识别 。 

5 、AOI专用光源 

　　不同角度的三色光照明 ，照射凸显焊锡三维信息 ；外加漫射板导光 ，减少反光 ；不同角度组合 ；应用于 ：电路板焊锡检测 。 

6 、圆顶光源 

　　具有积分效果的半球面内壁 ，均匀反射从底部360度发射出的光线，使整个图像的照度十分均匀 。应用于 ：合于曲面 ，表面凹凸 ，弧形表面检测 ，或金属 、玻璃表面反光较强的物体表面检测 。 

7 、线形光源 

　　超高亮度 ，采用柱面透镜聚光 ，适用于各种流水线连续检测场合 。线阵相机照明专用用 。 

8 、点光源 

　　大功率LED，体积小 ，发光强度高 ；光纤卤素灯的替代品 ，尤其适合作为镜头的同轴光源等；高效散热装置 ，大大提高光源的使用寿命 。应用于 ：适合远心镜头使用 ，用于芯片检测 ，Mark点定位 ，晶片及液晶玻璃底基校正 。 

9 、四面可调光源 

　　四边配置条形光 ，每边照明独立可控 ；可根据被测物要求调整所需照明角度 ，适用性广 。应用案例:CB基板检测 ，IC元件检测 ，焊锡检查 ，Mark点定位 ，显微镜照明 ，包装条码照明 ，球形物体照明等。