機器視覺系統(tǒng)中的照明系統(tǒng)是極其重要的一部分，它的好壞直接影響著后面的圖像處理。好的照明系統(tǒng)可以減少很多圖像處理工作，提升整個機器視覺系統(tǒng)效率。那么照明是怎樣一門學(xué)問呢？如何在機器視覺系統(tǒng)中選擇合適的照明系統(tǒng)呢？

合適的照明是機器視覺應(yīng)用成功的關(guān)鍵，而且是第一要考慮的部分。一個設(shè)計良好的照明系統(tǒng)不僅會帶來更好的性能，節(jié)約時間，而且從長遠來看能節(jié)約成本。

適合機器視覺照明八大技巧

1、檢測材料缺損請使用亮度高的光；

2、精確定位請使用合適波長的光；

3、檢測玻璃上的刮痕請使用非漫射的光；

4、檢測透明包裝請使用漫射光；

5、創(chuàng)造對比請使用顏色光；

6、檢測快速移動物體請使用頻閃光；

7、消除反射時請使用紅外光；

8、消除顏色變化請使用紅外光。

照明怎樣影響機器視覺應(yīng)用呢？

機器視覺系統(tǒng)在工作過程中，依賴于圖像質(zhì)量，高質(zhì)量的圖像可以使系統(tǒng)能夠更加精準(zhǔn)地從檢測物體中提取信息，而在視覺應(yīng)用中的圖像質(zhì)量很大程度上取決于照明條件：顏色、角度以及光源數(shù)量。

照明又取決于檢測物體的尺寸、表面的特征、部分幾何特征以及系統(tǒng)需求。

選擇照明時需考慮的5大方面

1、表面是光滑，還是崎嶇不平？

2、表面是暗淡，還是光亮？

3、對象是彎曲的，還是平坦的？

4、條碼或標(biāo)記的顏色是怎樣的？

5、是檢測移動的物體，還是靜止的對象？

技巧一：使用亮光去檢測材料缺損

例：在塑料澆注中驗證材料是否有缺損

通過塑料澆注的應(yīng)用，可以驗證材料是否有缺損，這對于確保密封表面是否良好有很重要的效果。當(dāng)有材料缺損時（比如澆注到模型中的材料不充分），就會產(chǎn)生不利的條件。

照明技術(shù)：亮場

亮場照明技術(shù)依賴表面紋理和平坦地形。光線遇到平坦反光的表面將光線反射回到相機，創(chuàng)立一個亮區(qū)域。粗糙紋理或表面缺損會將光線散射而遠離相機，創(chuàng)立了暗區(qū)域。

技巧二：精確組件定位使用合適的波長

比如檢測倒裝芯片（FlippedChips），在PCB裝配中驗證合適的零件方向是常見的機器視覺應(yīng)用。

照明技術(shù)：亮場

為了驗證裝配問題，使用藍光波長的打亮芯片方位。這個照明技術(shù)依靠波長和同軸照明幾何。藍色波長（460納米）能很好地區(qū)分銀質(zhì)和銅質(zhì)表面：銅吸收藍光呈現(xiàn)出暗場，銀反射藍光呈現(xiàn)亮場。同軸照明幾何消除錯誤反射：不想要的耀眼點，反射和暗點。

技巧三：在玻璃中檢測裂痕使用非漫反射

比如檢測玻璃容器上的裂痕

照明技術(shù)：暗場

在這個應(yīng)用當(dāng)中，用暗場照明來創(chuàng)立一個明亮的，在暗背景下容易檢測的感興趣特征。在一個暗場區(qū)域中光線直接通過透明的瓶子。大多數(shù)穿透透明對象的光線不會被相機檢測到。如果材料不規(guī)則，比如有裂紋，一些光線就會凸顯出這個不規(guī)則。特別是劃痕創(chuàng)立了一個內(nèi)部空缺，這里光線折射和反射，以許多角度散射包括返回給相機。這些光線將很難檢測的劃痕轉(zhuǎn)換到暗背景下的亮特征。

技巧四：檢測透明包裝使用漫射光

比如驗證吸塑包裝的內(nèi)容

照明技術(shù)：連續(xù)漫射

連續(xù)的漫射照明技術(shù)不強調(diào)表面紋理和升高中的變化。它提供了非常大的固定照明角度，從多角度讓光線找到對象上，因此消除了反射和典型的非方向性或單個光源產(chǎn)生的陰影。

技巧五：使用顏色創(chuàng)造對比度

在機器視覺應(yīng)用中創(chuàng)造一個高對比度圖像的一個有用的方法是用特殊波長（彩色）的光照明物體。對于黑白相機來講，光的波長能使得跟彩色一樣的特征變亮或變暗。以彩色輪子作為參考，選擇一個相反顏色的光來使得特征變暗；或選相同顏色的光使得特征變亮。

例如：

1.如果你想變暗的特征是紅色，則使用綠光；

2.使用綠光能使得綠色特征呈現(xiàn)更亮；

3.記住鋁上刻印在紅光和藍光下的區(qū)別。

技巧六：快速移動的物體使用頻閃光

當(dāng)物體快速移動成像模糊時，就需要使用頻閃光。

頻閃寬度=視場÷像素/移動速度。

技巧七：消除反射使用紅外光

機器視覺系統(tǒng)依靠數(shù)字圖像中的灰度級轉(zhuǎn)化。在許多視覺應(yīng)用當(dāng)中，環(huán)境光會帶來影響圖像效果的亮反射，這會影響圖片效果，紅外光就能解決這個問題。

技巧八：使用紅外光消除顏色差異

紅外光可用在彩色對象之間，能消除灰度差別。暗對象吸收紅外波長，創(chuàng)造出一致性，而其它則呈現(xiàn)陰影。這個照明方案有利于檢測顏色或陰影變化的非一致性。

為機器視覺系統(tǒng)選擇合適的照明方案，需要從多方面來考慮，從這些小技巧中選擇可取的，結(jié)合到雙翌視覺的視覺系統(tǒng)中去，必定會事半功倍！雙翌視覺是專注于機器視覺部件及視覺系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)和營銷的高科技企業(yè)，是專業(yè)的機器視覺核心部件及解決方案提供商。雙翌視覺堅守“持續(xù)創(chuàng)新”的理念，目前已經(jīng)成功在消費電子、新能源、半導(dǎo)體、汽車、物流、交通、醫(yī)藥、科研等行業(yè)為客戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和定制化的視覺解決方案。