机器视觉中的工业光源选择技巧

一、光源的主要作用

1、照亮目标，提高亮度，工业视觉系统中，自然光一般显得微不足道，形成的图像往往灰暗和漆黑
2、形成有利于图像处理的成像效果，降低视觉系统的复杂性和对图像处理算法的要求
3、保证图像的稳定性，提高系统的精度和效率

二、光源分类

1、根据颜色分类

白色（复合光）、红色、蓝色、绿色、红外光、紫外光

2、根据外形分类

（1）同轴光源
（2）环形光源
（3）环形低角度光源
（4）条形光源
（5）圆顶光源（碗光源/穹顶光源）
（6）面光源

三、明视场和暗视场

1、明视场是最常用的照明方案，采用正面直射光照射形成。
2、暗视场主要由低角度或者背光照明形成
3、一般来说，暗视场会使背景呈黑暗，而被检测物体呈现明亮

四、光源选择标准

1、照明方式的选择

（1）观察检测部位的特点，是否有损伤、形状、有无等
（2）观察表面，是平面、曲面还是凹凸不平

2、照明的方法和形状

（1）偏振光

用于减少镜面反射或者眩光，光线经偏振片改变传播方向，镜头前的偏振片配合使用。

3、选择照明的颜色

LED照明种类大体有三种。

（1）镜面反射型

镜头接收的光线来自拍摄对象的镜面反射光线
金属表面的字符检查，可拓展到金属平面凹凸物体的检测。金属表面容易反光，凹凸的刻印地方反光能力要差一些，这样容易造成差异。
低角度无影光源是采用独特的照射结构，从LED发出的光均匀地扩散照射，柔性线性电路板以90度照身角度固定，经漫反射板折射后低角度照射在被测物体上，用以强化表面特征。
平面无影光应用于金属表面有两种效果：可以将凹凸面拍摄成平面消除反光，去除背景干扰，如褶皱，方便；2、拉高后类似同轴光

（2）漫反射型

避开来自拍摄对象的镜面反射光，而接收整体、均一的光线
适用于外表有薄膜的产品

（3）透射型

接收来自拍摄对象背景的光线。是一种检测轮廓的照明方式
异物与工件色调相似，从表面上难以判别，因此需要强调异物与工件表面之间的反差，虽然利用反射光难以观察到异物，但是只要异物的厚度、颜色与工件之间存在差异，则可以通过采用来自工件背面的透射光使得异物的黑色阴影显现出来。