光源是影響機(jī)器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素，在機(jī)器視覺檢查系統(tǒng)中，光源的選擇將直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應(yīng)用效果，并且在整個產(chǎn)品檢查水平中起著至關(guān)重要的作用。

       由于沒有用于機(jī)器視覺檢查的通用照明設(shè)備，所以針對每個特定的應(yīng)用實(shí)例，要選擇相應(yīng)的照明裝置，以達(dá)到最佳效果。

       現(xiàn)在許多工業(yè)用的機(jī)器視覺系統(tǒng)用可見光作為光源，這主要是因?yàn)榭梢姽馊菀撰@得，價格低，并且便于操作。

       那么，今天我們就為您介紹下選擇機(jī)器視覺光源時應(yīng)考慮哪些特性：

對比度

       對比度對機(jī)器視覺檢測來說不可或缺。

       機(jī)器視覺應(yīng)用的照明的最重要的任務(wù)就是使需要被觀察的特征與需要被忽略的圖像特征之間產(chǎn)生最大的對比度，從而易于特征的區(qū)分。對比度定義為在特征與其周圍的區(qū)域之間有足夠的灰度量區(qū)別，好的照明應(yīng)該能夠保證需要檢測的特征突出于其他背景。

光譜特征

       選擇光源的時候，色溫是一個比較關(guān)鍵的因素,因?yàn)楣庠吹念伾皽y量物體表面的顏色決定了反射到攝像頭的光能的大小及波長。

       白光或某種特殊的光譜在提取其他顏色的特征信息時可能比較重要的因素。

亮度

       在兩種光源之間進(jìn)行選擇時，最好的選擇是較亮的一種。

       當(dāng)光源不夠亮?xí)r，可能會出現(xiàn)三種不良情況：

       第一，相機(jī)的信噪比不夠；由于光源的亮度不夠，圖像的對比度必然不夠，在圖像上出現(xiàn)噪聲的可能性也隨即增大。

       第二，光源的亮度不夠，必然要加大光圈，從而減小了景深。

       第三，當(dāng)光源的亮度不夠的時候，自然光等隨機(jī)光對系統(tǒng)的影響會最大。

光源的均勻性

       光線不均勻會導(dǎo)致反射不均勻，均勻度與三個方面有關(guān)：

       對于視野，在攝像頭視野范圍部分應(yīng)該是均勻的。簡單的說，圖像中暗的區(qū)域就是缺少反射光，而亮點(diǎn)就是此處反射太強(qiáng)了。

       光線不均勻會導(dǎo)致視野中某些區(qū)域的光線比其他區(qū)域更多，這會導(dǎo)致物體表面的反射不均勻（假設(shè)物體表面的光反射相同）。

       均勻的光源將補(bǔ)償物體表面的角度變化，即使物體表面的幾何形狀不同，光源在每個部分中的反射也是均勻的。

壽命性

       光源一般需要持續(xù)使用，為使圖像處理保持一致的精確，視覺系統(tǒng)必須保證長時間獲得穩(wěn)定一致的圖像。

效率

       有些光源效率很高，相對于能量的耗費(fèi)，其散發(fā)出更加多的光能，例如熒光燈。而鎢燈，產(chǎn)生相當(dāng)多的熱量，能量耗費(fèi)也很大。效率不高的光源產(chǎn)生局部過熱，浪費(fèi)許多。一般光源的溫度越高，其壽數(shù)就會縮短，其耗費(fèi)的能量就相對較高。

顏色

       一個好的光源顏色的選擇，可以使待觀察的特征與圖像的特征之間的對比度達(dá)到最大，即特征與周圍區(qū)域有足夠的差異，從而易于區(qū)分特征。為了最大程度地將被觀察物體與背景區(qū)分開來，通常選擇互補(bǔ)色光源。比如被觀察物體為綠色時，選擇紅色光源背景可以提高對比度。當(dāng)被觀察的物體摻雜了一些我們不想看到的雜質(zhì)時，我們通常會選擇與雜志顏色相同的背景光源顏色，這樣可以在視覺效果上過濾掉雜質(zhì)的干擾。在檢測微小塵埃顆粒時，紫外線是一個不錯的選擇。例如，紫外光通常用于晶圓灰塵檢測。

照明模式

       良好的照明應(yīng)確保待檢測的特征從其他背景中突出出來。照明方式有很多種，如正面照明、背面照明、同軸照明等。根據(jù)不同的應(yīng)用背景，不同的照明方式直接關(guān)系到項(xiàng)目的成敗。當(dāng)需要突出物體輪廓時，通常采用背面照明，即被觀察物體位于光源和高速攝像機(jī)之間。 此外，在一些特殊應(yīng)用中，靈活使用定制照明也很重要。比如為了節(jié)省光源和高速相機(jī)的空間，同時達(dá)到光源從某個角度照射的效果，可以使用反光板。

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