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照明是怎樣影響機器視覺應(yīng)用的
機器視覺系統(tǒng)中的照明系統(tǒng)是極其重要的一部分,，如何選擇光源方案,，它的好壞直接影響著后面的圖像處理。合適的照明是機器視覺應(yīng)用成功的關(guān)鍵,，通過適當(dāng)?shù)墓庠凑彰髟O(shè)計,，使圖像中的目標(biāo)信息與背景信息得到分離，可以大大降低圖像處理算法分割,、識別的難度,，同時提高系統(tǒng)的定位、測量精度,，使系統(tǒng)的可靠性和綜合性能得到提高,。
反之，如果光源設(shè)計不當(dāng),，會導(dǎo)致在圖像處理算法設(shè)計和成像系統(tǒng)設(shè)計中事倍功半,。因此，光源及光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計的成敗是決定系統(tǒng)成敗的重要因素,。
當(dāng)選擇照明時需要考慮以下五個方面：
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,？
機器視覺LED光源按形狀通?？煞譃橐韵聨最?
1、環(huán)形光源
環(huán)形光源提供不同照射角度,、不同顏色組合，更能突出物體的三維信息,；高密度LED陣列,，高亮度,；多種緊湊設(shè)計，節(jié)省安裝空間,；解決對角照射陰影問題,；可選配漫射板導(dǎo)光，光線均勻擴散,。應(yīng)用領(lǐng)域:PCB基板檢測,，IC元件檢測，顯微鏡照明,，液晶校正,，塑膠容器檢測，集成電路印字檢查
2,、背光源
用高密度LED陣列面提供高強度背光照明,，能突出物體的外形輪廓特征，尤其適合作為顯微鏡的載物臺,。紅白兩用背光源,、紅藍(lán)多用背光源，能調(diào)配出不同顏色,，滿足不同被測物多色要求,。應(yīng)用領(lǐng)域:機械零件尺寸的測量，電子元件,、IC的外型檢測,，膠片污點檢測，透明物體劃痕檢測等,。
3,、條形光源
條形光源是較大方形結(jié)構(gòu)被測物的優(yōu)選光源；顏色可根據(jù)需求搭配,，自由組合,；照射角度與安裝隨意可調(diào)。應(yīng)用領(lǐng)域:金屬表面檢查,，圖像掃描,，表面裂縫檢測，LCD面板檢測等,。
4,、同軸光源
同軸光源可以消除物體表面不平整引起的陰影，從而減少干擾,；部分采用分光鏡設(shè)計,，減少光損失，提高成像清晰度,，均勻照射物體表面,。應(yīng)用領(lǐng)域:系列光源適宜用于反射度*的物體,，如金屬、玻璃,、膠片,、晶片等表面的劃傷檢測，芯片和硅晶片的破損檢測,，Mark點定位,，包裝條碼識別。
5,、AOI光源
不同角度的三色光照明,，照射凸顯焊錫三維信息；外加漫射板導(dǎo)光,，減少反光,；不同角度組合；應(yīng)用領(lǐng)域:用于電路板焊錫檢測,。
6,、球積分光源
具有積分效果的半球面內(nèi)壁，均勻反射從底部360度發(fā)射出的光線,，使整個圖像的照度十分均勻,。應(yīng)用領(lǐng)域:合于曲面，表面凹凸,，弧形表面檢測,，或金屬、玻璃表面反光較強的物體表面檢測,。
7,、線形光源
超高亮度，采用柱面透鏡聚光,，適用于各種流水線連續(xù)檢測場合,。應(yīng)用領(lǐng)域:陣相機照明，AOI,。
8,、點光源
大功率LED，體積小,，發(fā)光強度高,；光纖鹵素?zé)舻奶娲罚绕溥m合作為鏡頭的同軸光源等,；散熱裝置,，大大提高光源的使用壽命。應(yīng)用領(lǐng)域:適合遠(yuǎn)心鏡頭使用，用于芯片檢測,，Mark點定位,，晶片及液晶玻璃底基校正。
9,、組合條形光源
四邊配置條形光，每邊照明獨立可控,；可根據(jù)被測物要求調(diào)整所需照明角度,，適用性廣。應(yīng)用案例:CB基板檢測,，IC元件檢測,，焊錫檢查，Mark點定位,，顯微鏡照明,，包裝條碼照明，球形物體照明等,。
10,、對位光源
對位速度快；視場大,；精度高,；體積小，便于檢測集成,；亮度高,，可選配輔助環(huán)形光源。應(yīng)用領(lǐng)域:VA系列光源是全自動電路板印刷機對位的光源,。
下面朗銳智科以實際例子來說明光源的選擇的重要性,。
在玻璃中檢測裂痕使用非漫射光
檢測目的：檢測玻璃容器上的裂痕，劃痕
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。
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,。使用彩色輪子作為參考，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(lán)光下的區(qū)別。
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)境光帶來了不想要的亮反射，這樣使得檢測感興趣特征變得困難或不可能,。紅外光就能解決這個問題,。
使用紅外光消除顏色差異
紅外光能用于在彩色對象之間消除灰度差別。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,。