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機(jī)器視覺(jué)光源是構(gòu)建機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)首要考慮的因素，一個(gè)合適的視覺(jué)光源能夠?qū)φ麄€(gè)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)項(xiàng)目起到事半功倍的作用。本篇中,不考慮高深的光學(xué)特性,只從實(shí)際應(yīng)用中,談?wù)劰庠催x擇的幾個(gè)要素:
1.選擇機(jī)器視覺(jué)光源的角度
低角度光源主要應(yīng)用于暗視場(chǎng)檢測(cè),也就是被測(cè)物體表面大部分反光都不進(jìn)攝像頭，故背景呈黑色，只有物體高低不平之處的反光進(jìn)入攝像頭，比如金屬表面劃痕的檢測(cè)，背景呈黑色，劃痕呈白色高角度光源主要應(yīng)用于明視野照明，也就是被測(cè)物體表面大部分反光都能進(jìn)攝像頭，故背景呈白色，比如物體表面突出特征的檢測(cè).漫反射角度光源主要是應(yīng)用于表面形狀不規(guī)則或發(fā)光表面的檢測(cè),它會(huì)補(bǔ)償物體表面的角度變化,獲得更均勻的圖像.
低角度光源選擇范圍有:低角度環(huán)形光源,零角度環(huán)形光源,條形光源,組合條形光源,方形光源
高角度代表性光源有:高角度環(huán)形光源,90度環(huán)形光源,條形光源,同軸光源,組合條形光源等
漫反射代表性光源有:環(huán)形無(wú)影光源,圓頂無(wú)影光源,平面無(wú)影光源等
2.選擇LED光源照射方向
機(jī)器視覺(jué)光源根據(jù)照射方向,可分為前向光照明,背向光照明,結(jié)構(gòu)光照明,正向光照明是光源和相機(jī)位于被測(cè)物體的同一側(cè)，其優(yōu)點(diǎn)是便于安裝,主要是體現(xiàn)物體的表面細(xì)節(jié)特征,背向光照明是將被測(cè)零件放在光源和相機(jī)之間,主要是體現(xiàn)物體的輪廓邊緣信息,其優(yōu)點(diǎn)是可以獲得高對(duì)比度的圖像,結(jié)構(gòu)光照明是將光柵或結(jié)構(gòu)光源投射到被測(cè)物上，根據(jù)結(jié)構(gòu)光路，確定出三維信息。
前向光光源選擇范圍有:環(huán)形光源,無(wú)影光源,條形光源,同軸光源(大部份光源都是前向光照明)
背向光照明光源:背光源,平行背光源,同軸光源,條形光源,高亮平行光源
結(jié)構(gòu)光照明:AOI光源
3.選擇光源的顏色--波長(zhǎng)越長(zhǎng)，穿透力越強(qiáng)；波長(zhǎng)越短，擴(kuò)散性越好。
LED機(jī)器視覺(jué)光源中,紅色用得最多，因?yàn)榧t色LED成本低,并且黑白CCD 芯片對(duì)660nm光線最敏感。藍(lán)色適合檢測(cè)物體表面質(zhì)量，因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)短。當(dāng)然，紫外的散射性更好，因?yàn)椴ㄩL(zhǎng)更短。而白色是中性顏色，適合拍彩色圖片，或著被測(cè)物體的顏色在變化的。綠色的亮度很高，且波長(zhǎng)和藍(lán)色接近，所以有時(shí)可用綠色代替藍(lán)色。紅外用于半透明等的物體檢測(cè).考慮光源顏色和背景顏色，使用與被測(cè)物同色系的光會(huì)使圖像變亮(如：紅光使紅色物體更亮)；使用與被測(cè)物相反色系的光會(huì)使圖像變暗(如：紅光使藍(lán)色物體更暗)。
富愛(ài)其可定制特定波長(zhǎng)光源:如紫外光源,紅外光源,中遠(yuǎn)紅外光源等
4.選擇光源的尺寸
除了安裝空間的限制,被檢測(cè)物即視場(chǎng)的大小是選擇光源尺寸的首要因素,一般考慮到整個(gè)視場(chǎng)的均勻性及在線檢測(cè)的偏移量,光源能夠均勻照射的范圍要比被檢測(cè)物視場(chǎng)大1/3左右
富愛(ài)其可定制大尺寸機(jī)器視覺(jué)光源,如超長(zhǎng)條形光源,大面積背光源,同軸光源等
5.選擇光源的亮度
當(dāng)光源不夠亮?xí)r，可能有三種不好的情況會(huì)出現(xiàn)。第一，相機(jī)的信噪比不夠；由于光源的亮度不夠，圖像的對(duì)比度必然不夠，在圖像上出現(xiàn)噪聲的可能性也隨即增大。其次，光源的亮度不夠，必然要加大光圈，從而減小了景深。另外，當(dāng)光源的亮度不夠的時(shí)候，自然光等隨機(jī)光對(duì)系統(tǒng)的影響會(huì)最大。
特別是在高速機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)中,由于工業(yè)相機(jī)進(jìn)光量少,對(duì)光源的亮度就提出了更高的要求.一般高亮度光源的解決方案有:采用大功率LED顆粒密集排布,加特殊光學(xué)透鏡,利用頻閃控制器瞬間提高電壓來(lái)提高亮度.
富愛(ài)其在高亮度光源方面有特別的優(yōu)勢(shì).特別是高亮背光源,采用了特殊的電路和散熱設(shè)計(jì),有3倍于普通背光源的亮度.
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