机器视觉光源基础知识与选型技巧：提升视觉检测系统精度的关键

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    完整的视觉检测系统主要包括图像获取和图像分析部分，图像采集部分主要由工业摄像机，工业镜头和机器视觉光源组成。今天，我们将主要介绍机器视觉光源的基本知识和选择技能。

    首先，我们需要了解光源在机器视觉中的作用

    通过适当的光源照明设计，可以最佳地分离图像中的目标信息和背景信息，这不仅大大降低了图像处理算法的难度，而且还提高了系统的准确性和可靠性。不幸的是，目前没有通用机器视觉照明系统可以满足不同的检测要求，因此对于每种特定情况，必须设计自适应照明设备以实现最佳结果。不适当的照明会导致许多问题，例如机器视觉光源。这很重要，但是很多人经常忽略它。

    当前，机器视觉光源主要使用LED（发射二极管）。由于它们的形状高度，长期使用寿命，快速响应速度，良好的单色性，各种颜色和高度全面的成本效益等，因此它们在该行业中广泛使用：

    形状自由

    LED灯源由许多单个LED组成，因此可以将其制成比其他光源更大的形状，从而使设计光源的形状和大小更容易在用户的情况下设计。

    长期使用寿命

    为了使图像处理单元获得准确且可重复的测量结果，照明系统必须确保它可以在相当长的时间内提供稳定的图像输入。在将LED光源连续运行10,000至30,000小时后，亮度减弱了，但它比其他类型的光源要好得多。此外，使用控制系统使其间歇性地工作可以抑制发光管的热量产生，并使寿命增加一倍。

    快速响应速度

    LED灯发射管的响应时间非常短。响应时间的真正含义是确保根据要求在多个光源之间或一个光源的不同区域之间的工作切换。当使用专用控制器为LED灯光源供电时，获得最大照明的时间小于10秒。

    多种颜色

    除了光源的形状外，获得稳定图像输入的另一个方面是选择光源的颜色。由于不同的颜色，甚至相同形状的光源也会在图像上有很大差异。实际上，如何使用光源颜色的技术特征来获得最佳的对比图像效应一直是光源开发的主要方向。

    较低的综合运营成本

    如果您在不保证性能的情况下选择低成本产品，那么初始投资的节省很快就会被日常维护和维修成本所抵消。其他光源不仅消耗了LED光源的功率的2-10倍，而且几乎需要更换每个月，从而浪费了很多宝贵的时间来维护工程师。此外，使用的光源越多，设备更换和人工的成本就越昂贵。因此，选择长期LED光源非常经济。

    机器视觉照明技术的基础知识 -

    1辐照法

    选择不同的光源，控制和调整在物体上照射的入射光方向是机器视觉系统设计的最基本参数。它取决于光源的类型和相对于对象的位置。一般来说，有两种最基本的类型。方法：直接和扩散光，所有其他方法都从这两种方法延伸。

    直射光：事件灯基本上是一个方向，其射击角度很小，可以散布物体阴影。

    扩散的灯光：入射光来自多个方向，甚至所有方向，并且不会呈现明显的阴影。

    2反射法

    反射光的物体有两个不同的反射特征：直接反射和弥漫反射

    直接反射：光的反射角等于入射角。直接反射有时非常有用，有时可能会产生极强的眩光。在大多数情况下，应避免镜面反射。

    弥漫性反射：光在物体上的光从各个方向扩散。在大多数实际情况下，弥散光在角度范围内形成，取决于入射光的角度。

    3种颜色

   

    人眼可见电磁频谱的很大一部分。该波长范围内的电磁辐射称为可见光，范围从400nm到760nm（有些人可以观察到380nm-780nm），也就是说，从紫色的380nm来看。到红色780nm。

    颜色环是可见光光谱中颜色的排序，形成与另一端相连的紫色。应用于颜色环的机器视觉类型通常包括6种不同的颜色，分为两类：温暖的颜色和凉爽的颜色，暖色是由红色调节的。宪法：冷色彩来自蓝色的色调，通常用相反的色温照亮。图像可以达到对比度最高水平。相同的色温的光可以有效地过滤掉。因此，灵活地利用色温特性对我们选择光源非常有帮助。

    4个明亮的黑暗田野

    明亮的视野是最常用的照明解决方案，它是由直接前光照明形成的，而黑暗视野主要由低角度或背光照明形成。对于不同的项目检测需求，选择了不同类型的照明方法。一般而言，黑暗的视野将使背景变得黑暗，而被检查的物体显得明亮。

    5光源分类

    当前，主要有以下集中式分类方法：

    a）颜色

    常用的光源集中在可见光范围内，主要是白光（复合光），红色，蓝色和绿色。此外，红外光也相对流行，而由于各种原因，紫外线的使用较少。

    b）外观

    每个制造商将根据不同光源的外观特征对其进行分类，这也是当前的主流分类，例如环形光源，低角度的光源，带状光源，圆顶光源（圆顶光源）来源），表面光源等；

    c）工作原理/特征

    不同的应用方法或原理主要包括无阴暗的光源，同轴光源，点光来源，线光源，背光源，合并的光源和结构光源。

    在机器视觉项目中，通过选择适当的光源，可以将图像中的目标信息与背景信息进行大量比较，从而减少图像处理算法的难度，并大大提高系统的可靠性。今天，编辑将带您了解机器视觉光源的分类和功能。

    环光源

    环光源提供不同的照明角度和不同的颜色组合，以更好地突出物体的三维信息。高密度LED阵列，高亮度；各种紧凑的设计可节省安装空间；解决对角线照明阴影问题；可选的扩散器指南灯，光均匀散开。

    应用领域：PCB底物检测，IC组件检测，显微镜照明，液晶校正，塑料容器检测，集成电路打印检查

    吧台光源

    条形光源是最广泛使用的光源，是在较大的正方形结构中测量对象的首选。颜色可以根据需要匹配并自由组合；可以随意调整辐照角度和安装。

    应用领域：金属表面检查，图像扫描，表面裂纹检测，LCD面板检测等。

    背光源

    高强度背光配有高密度LED阵列表面，可以突出物体的轮廓特性，并且特别适合作为显微镜的阶段。红色和白色的双重用途背光以及红色和蓝色的多功能背光可用于匹配不同的颜色，以满足要测试的不同对象的多色要求。

   

    应用领域：机械零件大小的测量，电子组件和IC的外观检测，膜染色检测，透明物体的刮擦检测等。

    同轴光源

    同轴光源可以消除因物体表面不平坦而引起的阴影，从而减少干扰。有些人使用光谱仪设计来减少光损失，提高成像清晰度并均匀地照亮物体表面。

    应用领域：一系列光源最适合具有极高反射率的物体，例如在金属，玻璃，膜，薄膜等表面上检测到的刮擦检测。包装条形码标识。

    线性光源

    超高的亮度，圆柱形镜头用于浓缩光，并专用于线性摄像机照明，适用于各种装配线连续检测场合。

    应用程序字段：专用于AOI的数组相机照明。

    点光源

    高功率LED，小尺寸和高发光强度；纤维卤素灯灯的替代品，尤其是作为镜片的同轴光源等。它们可以与远伦镜头一起使用，并具有有效的散热装置，以极大地改善光源的使用寿命。

    应用领域：适用于远中心镜头，用于芯片检测，标记点定位，晶圆和液晶玻璃基板校正。

    球形积光源

    具有整体效果的半球内壁均匀地反映了从底部的360度发出的光，从而使整个图像的照明非常均匀。

    应用场：与弯曲表面，凹面和凸面，弧形表面检测或对物体上有很强反射的物体的表面检测集成。

    杆灯源

    条形光在各个侧面排列，两侧的照明是独立且可控制的。可以根据要测量的对象的要求来调整所需的照明角度，并且广泛适用。

    应用程序字段：CB基材检测，IC组件检测，焊料检查，标记点定位，显微镜照明，包装条形码照明，球形对象照明等。

    来源丨广方评论站

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