机器视觉 光源种类

作者：seagull
光源专集
在第二界机器视觉技术及工业应用国际研讨会意见反馈表上， 很多参会的朋友在 “您在机器 视觉系统中最大的困难是什么？光源、镜头、相机、板卡、图像软件等，哪些是最需要帮助 解决的？” 80%的朋友都提出光源急需解决， 中， 在这里， 我会借鉴许多朋友的经验(如 TOM， CCS 的王耀东先生)，并加上我对光源的理解，写上一篇关于光源的文章， 希望对大家有所 帮助！ 在这篇文章中，我将以以下几个主题来对光源做一个概述： 一、光源的种类 二、目前在中国的光源品牌 三、如何选择光源
开场白：先让我来阐述一下机器视觉系统工作的基本流程： 取像 =》 分析 =》 结果输出 取像作为第一步，可想而知其重要性，取像的好坏直接影响到后面的分析，所以光源的选择 就尤为重要。 那我们为什么要采用光源了？光源到底有什么好处了？采用光源的目的主要有 以下几点： 1、是将待测区域与背景明显区分开 2、将运动目标“凝固”在图像上 3、增强待测目标边缘清晰度 4、消除阴影 5、抵消噪光 哈哈，开场白也完了，总该进入主题了，容我下面一一写来！
一、光源的种类
这个话题算是老生常谈了，知道的朋友就委屈一下，呵呵！ 在目前的机器视觉系统上，最常见的光源有以下几种： 荧光灯：即日常起居中所使用的荧光灯。 卤素灯+光纤导管：这是由一个卤素灯泡，在一个装置（通常称为，灯箱） 中发光。再由光纤导管将卤素灯所产生的强光，转向对被测物进行照明。 LED 光源：即由多个 LED 以某一特定形状，综合对被测物进行照明。这 是目前被普遍采用的照明方式。 有些地方也用到一些其他特殊的光源（如激光，紫外光等） 。 下面我对上面说的几种光源进行一下比较： 荧光灯，卤素灯，LED 光源 ： 成本 荧光灯 卤素灯+光纤导管 LED 光源 低 高 一般 亮度 差 好 一般 稳定度 差 一般 好 使用寿命 一般 差 好 复杂设计 低 一般 高 温度影响 一般 差 低
在三种光源中，目前机器视觉系统用的最多的是 LED 光源，也许有人会问，为什么不用荧 光灯和卤素灯+光纤导管了？从上面的表格我们可以看到，三种光源还是各有特色，在不同 机器视觉系统中， 我们是可以根据自己不同的需求来选择光源， 但荧光灯亮度差和稳定性差 中国图像网 https://www.wendangku.net/doc/9a4815457.html,/

作者：seagull 就决定了在许多机器视觉系统中被淘汰； 卤素灯+光纤导管其价格昂贵， 并在实际的应用中， 使用寿命太短，使得使用者要定期的更换灯泡来保证亮度。以稳定性和使用寿命为优势的 LED 光源自然就被使用者所普遍采用，但其亮度由于没有卤素灯+光纤导管好，所以在一些 特定的场合卤素灯+光纤导管，还是无法被 LED 光源所取代。 说了这么多， 不知道大家是否对光源的分类有点了解了？下面我将进入到我的第二个主 题：目前在中国市场的光源品牌。 我想这个很多人肯定会比较关心点。
二、目前在中国市场的光源品牌
荧光灯的品牌进行一一列举了， 大家随便到卖电器市场去，大把大把的荧光灯，随便 你们挑，需要什么颜色的光都有。 目前活跃在中国市场的卤素灯+光纤导管品牌： 国际品牌：
MORITEX 会社是日本乃至全世界著名的光电设备仪器制造企业， 产品包括半导体、 电子、 通信、医疗、生物工程、精密机电机器制造的许多高精尖领域。MORITEX 的产品在现今世界 上处于领先水平，有些产品代表当今技术发展的方向。 MORITEX 在中国的分销商，我所知道的，南方主要是 东莞市速美达自动化有限公司 北方主要是 北京凌云光视图像技术公司。
— 我们令事物清晰可见 肖特集团的光纤产品部门为诸如 汽车, 照明, 医用, 工业 和 国防. 等应用市场提供高科技的解决方案。由于掌握玻璃、光纤和光纤元器件生产工艺，我们 开发以市场为导向的高端产品。 我们具备领先的科技专有知识以及创新的理念，我们在全 球范围内每时每分致力于使我们的客户成功。 SCHOTT 目前在国内的分销商，主要是 上海锡明光电科技有限公司 。 国内品牌： 国内目前也有很多制造卤素光纤的公司， 但主要都不用在机器视觉行业， 所以我就不在 一一列举了。
目前活跃在中国市场的 LED 光源品牌 LED 光源既然在机器视觉行业应用最为广泛，
CCS 成立于 1992 年，致力于图像处理系统的 LED 光源的开发、设计、制造和销售， 以及光技术的研究和图像处理应用系统的设计和概念。 是进入中国机器视觉光源市场的第一 家国外企业。 CCS在中国的代理主要是：北方代理：中国大恒(集团)有限公司北京图像视觉技术分公 司；华东地区代理：上海流明图像科技有限公司； 华南地区代理：盈基科技（香港）有限 中国图像网 https://www.wendangku.net/doc/9a4815457.html,/

作者：seagull 公司深圳办事处。
MORITEX 会社是日本乃至全世界著名的光电设备仪器制造企业， 产品包括半导体、 电子、 通信、医疗、生物工程、精密机电机器制造的许多高精尖领域。MORITEX 的产品在现今世界 上处于领先水平，有些产品代表当今技术发展的方向。 MORITEX 在中国的分销商，我所知道的，南方主要是 东莞市速美达自动化有限公司 北方主要是 北京凌云光视图像技术公司。
美国 Ai 公司主要生产各种 LED 照明光源。从 90 年开始，Ai 公司就开始在机器视觉工 业中应用 LED 光源，93 年正式成立 LED 光源设计制造公司。 美国 Ai 公司目前在中国深圳有一个光源实验室。
“东冠科技 （上海） 有限公司” 是新加坡 “Oriental System Engineering (Singapore) Pte Ltd” 在上海成立的独资公司， 她主要从事半导体集成电路生产线上的机器视觉系统以及测试封 装设备的研究开发和生产。 “东冠科技” 目前在国内除了上海总部， 在北方是： 北京和利时电机技术有限公司； 在 南方是：深圳市视觉龙科技有限公司。
科瑞自动化技术（深圳）有限公司成立于 2001 年 7 月，是以精密自动化设备及工装模 具的设计与制造为核心业务的新加坡外资企业。 我们的宗旨是为客户提供优良性能价格比的 产品与服务。
美国 Photonscope, Inc. 在中国的门户企业：中美合资西安丰唐光电科技有限公司 （Photonscope, Inc.）成立于 2001 年 12 月，是专业从事机器视觉检测和光电传感技术的开发及 应用的中美合资高新技术企业。
三、如何选择光源
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在开始写如何选择光源前， 我想很多朋友对目前光源的照光方式不是很了解， 我先简单 的介绍一下： 1、 背景光法 这种打光方式，是将被测物置于相机与光源之间（如下图所示） 。这种照明方 法的优点在于，可将被测物的边缘轮廓清晰地勾勒出来。由于在图象中，被测 物所遮挡的部分为黑色，而未被遮挡的部分为白色，因此形成“黑白分明”的 易于系统分析的图象。此方法，被应用于 90%测量系统中。
相机
被测物 光源 备注：一般光源公司都宣传资料上是 背光照明 2、前景光法 与“背景光”光相反，将灯源置于被测物与相机之前，我们称之为“前景光照 明” （如下图所示） 。在实际应用中绝大多数情况下，都使用此种照明方式。 前光式照明，又可以分为“高角度”及“低角度”两种，其区别在于光源与被 测物待测表面的夹角大小的不同。 高角度照明 低角度照明
相机 光源
相机
光源 被测物 被测物
在考虑选用“高角度照明”或“低角度照明”时，则首先要考虑被测物表面， 待测部分，也背景部分的机理的不同。下面以字符检测为例，对于两种不同的 打印方式（印刷式与刻字式） ，举例说明两种照明方式的不同应用。 印刷式字符侧视图
A
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待测部分 背景部分
刻字式字符侧视图 由上图可知，不同打印字符的方式，造成待测部分的表面机理不同。因此对于 https://www.wendangku.net/doc/9a4815457.html,/

作者：seagull 这两种字符的检测， 虽然同样是选用前光式照明。 但印刷式字符采用高角度照 明，而刻字式字符则采用低角度照明。注意了，这里大家可能会有点糊涂，我 们需要采集出来的图片都是检测部分为黑色，背景为白色！！ ！！在下面的章节 中我还会提到这里， 如果大家还理解的不是很透彻， 大家可以带着疑问往下读。 备注：一般光源公司宣传资料上是 直接、间接沐光照明 3、同轴光法 将灯源置于被测物与相机之间，我们称之为“同轴光照明” （如下图所示） 。
同轴光照明
相机 光源 被测物 备注：光源公司宣传资料是： 同轴光照明 在选择光源之前，请先了解检测的一些前提信息 1、 检测内容 外观检查、OCR、尺寸测量、定位 2、 对象物 A、想看什麽(异物、伤痕、损缺、敲痕、污染、标识、形状)? B、表面状态(镜面、糙面、曲面、平面)? C、立体? 平面? D、材质、表面颜色? E、视野范围? F、动态还是静态(相机快门速度)? 3、 限制条件 A、工作距离(镜头下端到被测物表面的距离) B、设置条件(照明的大小、照明下端到被测物表面的距离、反射型 or 透射型) C、周围环境(温度、外乱光等) D、相机的种类(面阵 or 线阵) （一） 、在实际项目中，很多都会是尺寸测量。尺寸测量，在条件允许的情况下，您一开始 就应该想到是考虑用背景光源，为什么了？请看下面的图。
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相机
被测物 光源
我们需要检测软扁电缆线之间的间距是否一致， 在上面得到图片中， 大家可以看到被测物的 边缘轮廓清晰地勾勒出来，这样我们可以很轻松的通过分析得到软扁电缆线之间的间距。 如果条件不允许采用背景光源，那么就只能考虑同轴光源了，请看下图：
50% 分束片
从上面的图片中， 我们就可以明显的感觉到采用同轴光采取的图片质量效果要差于背景光源 获取的图片质量效果。 就通过同轴光采集的图片， 也同样可以通过分析得到软扁电缆线之间 的间距，但加大了分析处理的难度。另外就是，同轴光源的价格要远远高于背景光源。 做测量，如果精度方面要求不严格的话，也可以采用条形光源，不过出来的效果肯定要不 如上面的两种光源。 （二） 、实际项目中，我们会碰到外观检查和 OCR、二维条码、三维条码读取，当拿到这种 项目的时候，你第一优先考虑的就是我们上面所说的前景光源。 中国图像网 https://www.wendangku.net/doc/9a4815457.html,/

作者：seagull 我们先从下面的图来分析。
高角度照明 上图中， 我们采用的是前景光法中高角度照明方式， 大家可以看到采集的图片质量也不是很 好。那我们换成低角度照明方式看看？
低角度照明
大家从上面的两幅采集的图片， 可以很明显的看出采用低角度照明方式采集的图片质量要远 远好于高角度照明采集的图片！ 大家肯定会问， 为什么差别这么大了？请大家回到上面我谈 光源的打光方式，其中有一个图： 中国图像网 https://www.wendangku.net/doc/9a4815457.html,/

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A
待测部分 背景部分
印刷式字符侧视图
我们这里采用高角度照明方式， 由于芯片上面的文字是印刷上去的， 所以当光线打在文字上 的时候，光线都反射了，进入到我们 CCD 的光线就很少，而其他光滑的部分，光线就很多 折射到 CCD，所以采集的图片就是上面第一种方式中的图片。 而当我们采用低角度光照明的时候， 由于光线的角度很低照射到文字上， 通过文字的折射， 进入到 CCD 的光线就非常多， 而光滑的表面， 光线几乎都折射掉了， 根本无法折射到 CCD， 这样，采集的图片就是上面第二种方式中的图片了。 告诉大家一种固定的模式， 那就是在芯片检测上面印刷文字的时候， 一般都是采用低角度 照明方式！ 但是，上面提到二维条码，一般都才用高角度照明方式。 嘿，打住，有朋友会问了，可以看到有些地方也用到高角度照明方式，得到的图片和采用 低角度照明方式差不多的图片呀？恩，问的好，在前景打光方式中，我们选用的光源有直接 和间接照明光源之分，也就是通常我们所说的明场和暗场。我们看下面的图：
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直射光
漫射光
漫反射板
明亮 射角窄
较暗 射角宽
在有些情况下，也可以采用暗场的方式照明，由于光线通过漫反射板后光线四处折射，所以 光线有一部分是从不同角度照射到芯片文字上的，这样就会有相对比较多的光线折射进入 CCD，从而有着低角度照明的效果，但是，请记住，这样采集的图片质量可是要远远差于 直接用低角度照明采集的图片，为什么了？因为进入到 CCD 的光线少了很多呀！！ ！ （三）在其他的一些应用中，如需要用到模板匹配，BLOB 分析的地方，最好也能采用背景 照明的方式，条件不允许，那就用前景光的方式。另外的一些，基本上都是前景光的方式可 以满足要求，但要注意的是，如果想得到一个好的图片，勤动手是最关键的，在判断了大前 提的条件下，比如选用前景光照明，从被测物到 CCD 之间的角度范围内，你可以尝试变换 角度，可能会得到你意想不到的效果。 （四）光源的作用，不仅仅只是给我们提供一张质量好的图片，有时候，通过光源，我们还 可以获取到我们所需要的参数哟！！很不可思义吧，看看下面的图片： ！ A、我们可以通过激光、线形光源或点 LED 光源获取三维深度信息。
激光、线性光源或点Led光源
三维深度信息
固定角度照射
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B、通过条形光源或点光源等可以获取待测物高度信息
待测物高度信息
（五）在实际的应用中，还要考虑到颜色的因数。 A、 三原色。 光的三原色：红、绿、蓝；色彩三原色：青、紫、黄 世界上所有颜色都是由三原色按不同比例组合而成（如下图）
光 的 三 原 色 色 原 三 彩
色
三原色的色光叠加为白光。如：日光 三原色的色彩叠加为黑色 红、绿、蓝三色为互补色。光照在物体上，物体只反射与自身颜色相同的色光；不同色 光照在互补色物体上完全不反光。如：红光照红色物体，黑白相机成象物体为白色；红光照 绿色物体，黑白相机成象物体为黑色。 B、可视光的波长，见下图，可视光从波长短的到波长长的方向，是由紫色、蓝色、绿 色、黄色、橙色、到红色。
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C、 用实物来看颜色光的应用。 以下图片，我们采用不同颜色的光源，得出的效果就不同
白光
红光
从上面的图片，我们可以得到以下几点启示： 1） 在被测物颜色比较复杂的情况下，如果要保证所有颜色都不丢失，那选择白色 的光源是最好的。大家可以看到，用白光采集出来的图片，瓶盖上的图案都能 完整的保留下来。 2） 如果要在颜色比较复杂的情况下，我们需要滤掉某颜色，那我们只要打上要滤 掉颜色的光源，我们就可以轻松的滤掉某颜色。如上面图案中，我们采用红色 中国图像网 https://www.wendangku.net/doc/9a4815457.html,/

作者：seagull 的光源，图片中的 古泉干啤 在采集的图片中，就成了一片白。如果我们采用 蓝色的光源了？？大家可以想象一下，结果会是怎样的。 （六）除了上面我们如何选用光源，如何通过选用不同颜色的光源采集到优质质量的图片， 我们在实际的应用中，也常常会用到一些辅助配件，如偏光片和滤波片。
总结：写到这里，这篇文章算是大概写完了，其实光源的选择是一个很技巧性的东西，要写 的东西也实在太多，我希望大家拿到一个项目的时候，多研究一下被测物的特征，然后大概 估测用什么样的光源，最后请多动手，在实际的项目中，理论只是一个指导，但真正想取到 一张质量高的图片，还是需要多尝试变换灯源，变换角度，变换灯源与被测物之间的距离。 希望我的这篇文章能给大家在选择光源的时候带来一点启示。谢谢！ 参考文件： 1、 第二界机器视觉国际研讨会 CCS 王耀东先生演讲稿 2、 TOM 先生撰写机器视觉入门培训教程 衷心感谢 CCS 王耀东先生和 TOM 先生在本文完成过程中所给予的大力支持
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机器视觉光源的照明方式例举

机器视觉光源的照明方式例举 我们知道，在机器视觉检测系统中，好的打光方式可以让我们更准确地捕捉物体特征，提高物体与背景的对比度。那么本章，维视图像为您分享一下机器视觉光源的照明方式及应用特点。 角度照明 特点及应用：在一定工作距离下，光束集中、亮度高、均匀性好、照射面积相对较小。常用于液晶校正、塑胶容器检查、工件螺孔定位、标签检查、管脚检查、集成电路印字检查等。适用光源：30、45、60、75等角度环光。 垂直照明

特点及应用：照射面积大、光照均匀性好、适用于较大面积照明。可用于基底和线路板定位、晶片部件检查等。 适用光源：0角度环光、条型光源、面光源。 低角度照明 特点及应用：对表面凹凸表现力强。适用于晶片或玻璃基片上的伤痕检查。 适用光源：90度环光。

背光照明 特点及应用：发光面是一个漫射面，均匀性好。可用于镜面反射材料，如晶片或玻璃基底上的伤痕检测；LCD检测；微小电子元件尺寸、形状，靶标测试。 适用光源：背光源、平行背光源。 多角度照明 特点及应用：RGB三种不同颜色不同角度光照，可以实现焊点的三维信息的提取。适用于组装机板的焊锡部份、球形或半圆形物体、其它奇怪形状物体、接脚头。

适用光源：AOI光源。 碗状光照明 特点及应用：360度底部发光，通过碗状内壁发射，形成球形均匀光照。用于检测曲面的金属表面文字和缺陷。 适用光源：球积分光源，通常也叫圆顶光、漫反射光源。 同轴光照明

特点及应用：类似于平行光的应用，光源前面带漫反射板，形成二次光源，光线主要趋于平行。用于半导体、PCB板、以及金属零件的表面成像检测，微小元件的外形、尺寸测量。 适用光源：同轴光源，平行同轴光源。 以上是常用机器视觉光源的照明方式，此外，还有许多其他的照明方式或组合的用法，在此不再一一赘述。如有相关需求和问题，欢迎与维视图像取得联系，我们拥有AFT全系列视觉光源，可为您提供最合适的照明方案。

机器视觉中光源选型的基本要素

机器视觉中光源选型的基本要素 在机器视觉中，获得一张高质量的可处理图像至关重要。机器视觉系统之所以成功，首先要保证图像质量好，特征明显。反之，如果图像质量不好，特征不明显，会使机器视觉系统变得不可靠或鲁棒性不高，甚至导致项目失败。因此，光源选择技能是必须的，下面为大家介绍光源选型的基本要素：1. 光源颜色良好的光源颜色选择可以使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，即，特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别，从而易于特征的区分。为了最大程度区分被观察物和背景，通常选择互补色光源，例如，当被观察物为绿色时，选择红色光源背景能提高对比度。当被观察物中混杂一些我们不希望看到的杂质时，通常选择与杂志颜色相同的背景光源颜色，这样可以在视觉效果上滤除杂质干扰。检测微小尘粒时，紫外光是一个良好选择。例如在晶片尘粒检测时，通常用到紫外光。2. 照明方式良好的照明方式应该保证需要检测的特征突出于其他背景。照明方式有很多中，例如前向照明、背向照明、同轴光照明等，根据不同的应用背景，不同的照明方式直接与项目成败相关。当需要突出物体轮廓时，通常采用背向照明，即被观察物位于光源和高速相机之间。多种方式的前向照明此外，在一些特殊应用场合，灵活使用定制的照明方式也很重要。例如，为了节省光源和高速相机的摆放空间同时又达到光源从一定角度照射的效果，可使用反射镜，科天健自主研发的焊缝跟踪系统将高速相机和激光线发射器固定在一个小盒子内，通过一个反射镜改变激光线方向，使激光线和高速相机光轴方向呈大角度，以便针对焊缝进行激光三角测量。焊缝跟踪照明系统3. 其他要素光源的亮度、鲁棒性也是光源选型中不可忽略的要素。亮度：当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个。当光源不够亮时，可能有三种不好的情况会出现。第一，高速相机的信噪比不够；由于光源的亮度不够，图像的对比度必然不够，在图像上出现噪声的可能性也随即增大。其次，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。另外，当光源的亮度不够的时候，自然光等随机光对系统的影响会最大。鲁棒性：是指光源是否对部件的位置敏感度最小。当光源放置在摄像头视野的不同区域或不同角度时，结果图像应该不会随之变化。方向性很强的光源，增大了对高亮区域的镜面反射

机器视觉光源的选择

机器视觉光源选择 一、机器视觉光源分类 OPT机器视觉光源共有25大系列 1、环形光源（OPT-RI系列） 特点：环形光源提供不同角度照射，能突出物体的三维信息，有效解决对角照射阴影问题。高密度LED阵列，高亮度；多种紧凑设计，节省安装空间；可选配漫射板导光，光线均匀扩散。 使用：PCB基板检测；IC元件检测；显微镜照明；液晶校正；塑胶容器检测；集成电路印字检测；通用外观检测。 2、条形光源（OPT-LI系列） 特点：条形光源是较大方形结构被测物的首选光源；颜色可根据需求搭配，自由组合；照射角度和安装随意可调。 使用：金属、玻璃等表面检查；表面裂缝检测；LCD面板检测；线阵相机照明；图像扫描。 3、高均匀条形光源（OPT-LIT系列） 特点：高密度贴片LED，高亮度，高散射漫射板，均匀性好；良好的散热设计确保产品稳定性和寿命；安装简单、角度随意可调；尺寸设计灵活；颜色多样可选，可定制多色混合、多类型排布非标产品。 使用：电子元件识别和检测；服装纺织；印刷品质量检测；家用电器外壳检测；圆柱体表面缺陷检测；食品包装检测；灯箱照明；替代荧光灯。 4、条形组合光源（OPT-LIM系列） 特点：四边配置条形光,每边照明独立可控；可根据被测物要求调整所需照明角度，适用性广。 使用：PCB基板检测，IC元件检测；显微镜照明，包装条码照明；二次元影像测量。 5、同轴光源（OPT-CO系列） 特点：高密度排列LED，亮度大幅提高；独特的散热结构，延长寿命，提高稳定性；高级镀膜分光镜，减少光损失；成像清晰，亮度均匀。 使用：此系列光源最适宜用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测；芯片和硅晶片的破损检测，Mark点定位；包装条码识别。 6、底部背光源（OPT-FL系列） 特点：用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为显微镜的载物台；红白两用背光源、红蓝多用背光源，能调配出不同的颜色，满足不同被测物多色要求。 使用：机械零件尺寸的测量；电子元件、IC的引脚、端子连接器检测；胶片污点检测；透明物体划痕检测等。

机器视觉系统——光源篇

机器视觉——光源篇收藏 一、为什么要使用光源 ?目的 将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图像?地位 机器视觉三大技术（采像技术，处理技术，运动控制技术）之一?重要性 直接影响系统的成败，处理精度和速度 二、光源的种类 ?理想的光源应该是明亮，均匀，稳定的 ?视觉系统使用的光源主要有三种 高频荧光灯 光纤卤素灯 LED（发光二极管）照明 ?高频荧光灯 使用寿命约1500－3000小时 优点：扩散性好、适合大面积均匀照射 缺点：响应速度慢，亮度较暗 ?光纤卤素灯 使用寿命约1000小时 优点：亮度高 缺点：响应速度慢，几乎没有光亮度和色温的变化 ?LED灯

使用寿命约10000－30000小时 可以使用多个LED达到高亮度，同时可组合不同的形状 响应速度快，波长可以根据用途选择 三、LED光源的优势 ?可制成各种形状、尺寸及各种照射角度； ?可根据需要制成各种颜色，并可以随时调节亮度； ?通过散热装置，散热效果更好，光亮度更稳定； ?使用寿命长（约3万小时，间断使用寿命更长）； ?反应快捷，可在10微秒或更短的时间内达到最大亮度； ?电源带有外触发，可以通过计算机控制，起动速度快，可以用作频闪灯；?运行成本低、寿命长的LED，会在综合成本和性能方面体现出更大的优势；?可根据客户的需要，进行特殊设计。 四、LED光源的颜色 ?主要颜色 红色 蓝色 绿色 白色 ?其他颜色 橙色 红外 紫外 五、照明技术的基础知识 1、照射光的种类

(1)直射光 主要来自于一个方向的光，可以在亮色和暗色阴影之间产生相对高的对比度图像。 (2)漫射光（扩散光） 各种角度的光源混合在一起的光。日常的生活用光几乎都是扩散光。 (3)偏振光 在垂直于传播方向的平面内，光矢量只沿某一个固定方向振动的光。通常是利用偏光板（片）来防止特定方向的反射。 (4)平行光 照射角度一致的光。太阳光就是平行光。发光角度越窄的LED直射光越接近平行光。 对比度：对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。 2、六种照明技术 通用照明，背光，同轴（共轴），连续漫反射，暗域及结构光。(1)一般目的的照明 通用照明一般采用环状或点状照明。环灯是一种常用的通用照明方式，其很容易安装在镜头上，可给漫反射表面提供足够的照明。 (2)背光照明： 背光照明是将光源放置在相对于摄像头的物体的背面。这种照明方式与别的照明方式有很大不同因为图像分析的不是发水光而是入射光。背光照明产生了很强的对比度。应用背光技术时候，物体表面特征可能会丢失。例如，可以应用背光技术测量硬币的直径，但是却无法判断硬币的正反面。 (3)同轴照明： 同轴照明是与摄像头的轴向有相同的方向的光照射到物体的表面。同轴照明使用一种特殊的半反射镜面反射光源到摄像头的透镜轴方向。半反射镜面只让从物体表面反射垂直于透镜的光源通过。同轴照明技术对于实现扁平物体且有镜面特征的表面的均匀照明很有用。此外此技术还可以实现使表面角度变化部分高亮，因为不垂直于摄像头镜头的表面反射的光不会进入镜头，从而造成表面较暗。连续漫反射照明：连续漫反射照明应用于物体表面的反射性或者表面有复杂的角度。连续漫反射照明应用半球形的均匀照明，以减小影子及镜面反射。这种照明方式对于完全组装的电路板照明非常有用。这种光源可以达到170立体角范围的均匀照明。 (4)暗域照明： 暗域照明是相对于物体表面提供低角度照明。使用相机拍摄镜子使其在其视野内，如果在视野内能看见光源就认为使亮域照明，相反的在视野中看不到光源就是暗域照明。因此光源是亮域照明还是暗域照明与光源的位置有关。典型的，暗域照明应用于对表面部分有突起的部分的照明或表面纹理变化的照明。 (5)结构光：结构光是一种投影在物体表面的有一定几何形状的光（如线形、圆形、正方形）。典型的结构光涉及激光或光纤。结构光可以用来测量相机到光源的距离。多轴照明：在许多应用中，为了使视野下不同的特征表现不同的对比度，需要多重照明技术。

机器视觉光源主要种类有哪些

机器视觉光源主要种类有哪些 首先咱们先来说说，上海选择机器视觉光源哪家好？上海嘉肯光电科技有限公司是一家专业从事机器视觉光源的研发、生产和销售为一体的高新技术企业。以工业检测、机器视觉、图像处理、科学研究等领域为主要研发及经营方向。 环形光源 最常见的LED光源之一，提供基本的照明作用。 随着光源距离产品的工作距离LWD变化而产生的亮度分布，如下图暖色表示亮；冷色表示暗。 条形光源 最常见的LED光源之一，可对长尺区域进行均匀照射，同时通过角度改变可以完成多种照明效果。 比如安装为斜向照射，以漫反射光进行拍摄、辨别，从而避免产生引起光晕的镜面反射光。此外，还可将CCD 与照明呈相同角度倾斜，以获取镜面反射光，从而突显出刻印等的边缘成分。

碗形光源 常见的LED光源，可以实现照明效果是均匀的无影光。 同轴光源 常见的LED光源，其突出特点是具备高对比度，在检测镜面、光泽面或希望以光泽差异进行辨别时非常有效。 低角度光源 和同轴光源的平行照射的理念正好相反，通过从小角度或几乎平行的角度照射LED，可仅突出边缘，轮廓或者表面的缺陷划伤。 点光源 最大特点是节省空间，同时可以实现小范围高亮度照明。 多角度光源 更加柔和的照明，以及放在不同高度可以实现不同的效果。 背光光源 以上介绍的所有通用照明的相同点是：光源位于相机和工件之间，使用正面打光，通过获取工件表面的反光而获得工件的表面信息。

以上介绍的即为常用的LED光源标准品类型。当然对于特殊的应用，也有很多种尺寸和形状的定制光源，有配合线扫描相机的线性光源，配合2.5D相机的多方向发光光源，配合贴片检测的多色AOI光源等等。 上海嘉肯光电科技有限公司是一家专业从事机器视觉光源的研发、生产和销售为一体的高新技术企业。以工业检测、机器视觉、图像处理、科学研究等领域为主要研发及经营方向。此外，公司还代理工业镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件和各类视觉附件。上海嘉肯光电科技有限公司将坚持“用心，创造未来”的企业经营理念，并持续不断地把最优秀、性价比最高的视觉产品提供给广大用户，以不断满足客户日益增长的要求。出师表 两汉：诸葛亮 先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。 宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。 侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。 将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。 亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也。 臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。

机器视觉(相机、镜头、光源 )全面概括

机器视觉（相机、镜头、光源）全面概括 分类：机器视觉2013-08-19 10:52 1133人阅读评论(0) 收藏举报机器视觉工业相机光源镜头 1.1.1视觉系统原理描述 机器视觉就是用机器代替人眼来做测量和判断。机器视觉系统是指通过机器视觉产品（即图像摄取装置，分CMOS 和CCD 两种）将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 2.1.1视觉系统组成部分 视觉系统主要由以下部分组成 1.照明光源 2.镜头 3.工业摄像机 4.图像采集/处理卡 5.图像处理系统 6.其它外部设备 2.1.1.1相机篇 详细介绍： 工业相机又俗称摄像机，相比于传统的民用相机（摄像机）而言，它具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力等，目前市面上工业相机大多是基于CCD（Charge Coupled Device）或CMOS（Complementary Metal Oxide

Semiconductor）芯片的相机。CCD是目前机器视觉最为常用的图像传感器。它集光电转换及电荷存贮、电荷转移、信号读取于一体，是典型的固体成像器件。CCD的突出特点是以电荷作为信号，而不同于其它器件是以电流或者电压为信号。这类成像器件通过光电转换形成电荷包，而后在驱动脉冲的作用下转移、放大输出图像信号。典型的CCD相机由光学镜头、时序及同步信号发生器、垂直驱动器、模拟/数字信号处理电路组成。CCD作为一种功能器件，与真空管相比，具有无灼伤、无滞后、低电压工作、低功耗等优点。CMOS图像传感器的开发最早出现 在20世纪70 年代初，90 年代初期，随着超大规模集成电路(VLSI) 制造工艺技术的发展，CMOS图像传感器得到迅速发展。CMOS图像传感器将光敏元阵列、图像信号放大器、信号读取电路、模数转换电路、图像信号处理器及控制器集成在一块芯片上，还具有局部像素的编程随机访问的优点。目前，CMOS图像传感器以其良好的集成性、低功耗、高速传输和宽动态范围等特点在高分辨率和高速场合得到了广泛的应 用。、 分类： 任何东西分类一定有它自己的分类标准，工业相机也不例外，按照芯片类型可以分为CCD相机、CMOS相机；按照传感器的结构特性可以分为线阵相机、面阵相机；按照扫描方式可以分为隔行扫描相机、逐行扫描相机；按照分辨率大小可以分为普通分辨率相机、高分辨率相机；按照输出信号方式可以分为模拟相机、数字相机；按照输出色彩可以分为单色（黑白）相机、彩色相机；按照输出信号速度可以分为普通速度相机、高速相机；按照响应频率范围可以分为可见光（普通）相机、红外相机、紫外相机等。 区别： 1、工业相机的性能稳定可靠易于安装，相机结构紧凑结实不易损坏，连续工作时间长，可在较差的环境下使用，一般的数码相机是做不到这些的。例如：让民用数码相机一天工作24小时或连续工作几天肯定会受不了的。 2、工业相机的快门时间非常短，可以抓拍高速运动的物体。 例如，把名片贴在电风扇扇叶上，以最大速度旋转，设置合适的快门时间，用工业相机抓拍一张图像，仍能够清晰辨别名片上的字体。用普通的相机来抓拍，是不可能达到同样效果的。

机器视觉之光源的显色性与色温

光源的显色性与色温 光源对物体的显色能力称为显色性，是通过与同色温的参考或基准光源（白炽灯或太阳光）下物体外观颜色的比较。光所发射的光谱内容决定光源的光色，但同样光色可由许多，少数甚至仅仅两个单色的光波纵使而成，对各个颜色的显色性亦大不相同。相同光色的光源会有相异的光谱组成，光谱组成较广的光源较有可能提供较佳的显色品质。 当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的色差(color shift)。色差程度愈大，光源对该色的显色性愈差。演色指数系数(Kaufman)仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法
显色分两种 忠实显色：能正确表现物质本来的颜色需使用显色指数(Ra)高的光源，其数值接近100，显色性最好。 效果显色：要鲜明地强调特定色彩，表现美的生活可以利用加色的方法来加强显色效果。采用低色温光源照射，能使红色更加鲜艳；采用中等色温光源照射，使蓝色具有清凉感；采用高色温光源照射，使物体有冷的感觉。 显色指数与显色性的关系 当光源光谱中很少或缺乏物体在基准光源下所反射的主波时，会使颜色产生明显的color shift.色差程度越大，光源对该色的显色性越差。演色指数系数（Kau fman）仍为目前定义光源显色性评价的普遍方法。 白炽灯的显色指数定义为100，视为理想的基准光源。此系统以8种彩度中等的标准色样来检验，比较在测试光源下与在同色温的基准下此8色的偏离（Deviation）程度，以测量该光源的显色指数，取平均偏差值Ra20-100，以100为最高，平均色差越大，Rr值越低。低于20的光源通常不适于一般用途。

指数（Ra）等级显色性一般应用90-100 1A 优良需要色彩精确对比的场所 80-89 1B 需要色彩正确判断的场所 60-79 2 普通需要中等显色性的场所 40-59 3 对显色性的要求较低，色差较小的场所 20-39 4 较差对显色性无具体要求的场所 色温（CT-color temperature） 光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色相同时，黑体的温度就称为该光源的色温，用绝对温度K（kelvim）表示.黑体辐射理论是建立在热辐射基础上的，所以白炽灯一类的热辐射光源的光谱功率分布与黑体在可见区的光谱功率分布比较接近，都是连续光谱，用色温的概念完全可以描述这类光源的颜色特性。 关色温（CCT-correlated color temperature） 光源所发出的光的颜色与黑体在某一温度下辐射的颜色接近时，黑体的温度就称为该光源的相关色温，单位为K。由于气体放电光源一般为非连续光谱，与黑体辐射的连续光谱不能完全吻合，所以都采用相关色温来近似描述其颜色特性。色温（或相关色温）在3300K 以下的光源，颜色偏红，给人一种温暖的感觉。色温超过5300K时，颜色偏兰，给人一种清冷的感觉。通常气温较高的地区，人们多采用色温高于4000K的光源，而气温较低的地区则多用4000K以下的光源。 色指数（Ra-color rendering index） 太阳光和白炽灯均是辐射连续光谱，在可见光的波长（380nm-760nm）范围内，包含着红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种色光。物体在太阳光和白炽灯的照射下，显示出它的真实颜色，但当物体在非连续光谱的气体放电灯的照射下，颜色就会有不同程度的失真。我们把光源对物体真实颜色的呈现程度称为光源的显色性。为了对光源的显色性进行定量的

机器视觉光源照明设计基本要素分析

判断机器视觉的照明的好坏，首先必须了解什么是光源需要做到的!显然光源应该不仅仅是使检测部件能够被摄像头“看见”。有时候，一个完整的机器视觉系统无法支持工作，但是仅仅优化一下光源就可以使系统正常工作。照明的目的是增强对比度。在一幅机器视觉的图像中，对比度代表着图像信号的质量，它反应了两个区域间的差别，比如物体和背景的差别。因此，设计光源照明的第一步是确定区域间的不同，然后用光源来突出这些不同之处。 对比度：对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。 亮度：当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个。当光源不够亮时，可能有三种不好的情况会出现。第一，相机的信噪比不够;由于光源的亮度不够，图像的对比度必然不够，在图像上出现噪声的可能性也随即增大。其次，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。另外，当光源的亮度不够的时候，自然光等随机光对系统的影响会最大。 鲁棒性：另一个测试好光源的方法是看光源是否对部件的位置敏感度最小。当光源放置在摄像头视野的不同区域或不同角度时，结果图像应该不会随之变化。方向性很强的光源，增大了对高亮区域的镜面反射发生的可能性，这不利于后面的特征提取。在很多情况下，好的光源需要在实际工作中与其在实验室中的有相同的效果。好的光源需要能够使你需要寻找的特征非常明显，除了是摄像头能够拍摄到部件外，好的光源应该能够产生最大的对比度、亮度足够且对部件的位置变化不敏感。光源选择好了，剩下来的工作就容易多了!机器视觉应用关心的是反射光(除非使用背光)。物体表面的几何形状、光泽及颜色决定了光在物体表面如何反射。机器视觉应用的光源控制的诀窍归结到一点就是如何控制光源反射。如何能够控制好光源的反射，那么获得的图像就可以控制了。因此，在机器视觉应用中，当光源入射到给定物体表面的时候，明白光源最重要的方面就是要控制好光源及其反映。 光源可预测：当光源入射到物体表面的时候，光源的反映是可以预测的。光源可能被吸收或被反射。光可能被完全吸收(黑金属材料，表面难以照亮)或者被部分吸收(造成了颜色的变化及亮度的不同)。不被吸收的光就会被反射，入射光的角度等于反射光的角度，这个科学的定律大大简化了机器视觉光源，因为理想的想定的效果可以通过控制光源而实现。 物体表面：如果光源按照可预测的方式传播，那么又是什么原因使机器视觉的光源设计如此的棘手呢?使机器视觉照明复杂化的是物体表面的变化造成的。如果所有物体表面是相同的，在解决实际应用的时候就没有必要采用不同的光源技术了。但由于物体表面的不同，因此需要观察视野中的物体表面，并分析光源入射的反映。 控制反射：本文前面提到了，如果反射光可以控制，图像就可以控制了。这点再怎么强度也不为过。因此在涉及机器视觉应用的光源设计时，最重要的原则就是控制好哪里的光源反射到透镜及反射的程度。机器视觉的光源设计就是对反射的研究。在视觉应用中，当观测一个物体以决定需要什么样的光源的时候，首先需要问自己这样的问题：“我如何才能让物体显现?”“我如何才能应用光源使必须的光反射到镜头中以获得物体外表?” 影响反射效果的因素有：光源的位置，物体表面的纹理，物体表面的几何形状及光源的均匀性。

边干边学_机器视觉_第一章 选择光源

目录 第1章搭建机器视觉处理平台 (1) 1.1 选择光源 (1) 1.1.1 常见的光源类型 (1) 1.1.2 照明效果的优化 (5) 1.1.3 光源评估服务 (7)

第1章搭建机器视觉处理平台 通常，典型的机器视觉系统由以下四个部分——光源、相机、图像采集卡和图像处理软件组成，如图1.1所示。 图1.1 典型的机器视觉系统 作为机器视觉系统开发工程师，我们必须根据实际需要选择好光源，相机，图像采集卡和图像处理软件。下面本文将依次介绍如何选择光源，相机，图像采集卡和图像处理软件，并介绍一种对初学者来说性价比非常高的学习方案。 1.1 选择光源 刚接触机器视觉系统时可能无法意识到光源选择恰当与否直接关系到系统的成败。例如，把10斤红豆(待观察的对象特征)、10斤绿豆(不需要关注的物体)和10斤沙子(噪声)混合在一起让你在三分钟内把10斤红豆筛选出来和把10斤红豆、1斤绿豆、1斤沙子混合在一起让你在三分钟内把10斤红豆筛选出来，谁更容易些？显然干扰少(绿豆)，噪声低(沙子)的工作才能干的又快又好！ 选择光源的目标就是：1、增强待处理的物体特征； 2、减弱不需要关注的物体和噪声的干扰； 3、不会引入额外的干扰。 以获取高品质、高对比度的图像。 按照明方式的不同，光源可以分为：直接照明光源、散射照明光源、背光照明光源、同轴照明光源和特殊照明光源。下面，本文将依次介绍各种不同的光源。 1.1.1常见的光源类型 1．直接照明光源 直接照明光源就是光源直接照射到被检测物体上，它的特点是照射局域集中、亮度高和安装方便，可以得到清楚的影像。常见的直接照明方式有沐光方式、低角度方式、条形方式和聚光方式。 沐光方式 沐光方式常用的是LED环形光源，如图2.1所示。高密度的LED阵列排列在伞状结构中，可以在照明区域产生集中的强光。 图2.1的右方部分是LED环形光源的安装部分，其中被检测的物体应该在图中的Work 区域。

机器视觉光源选型

机器视觉光源 在机器视觉系统中，获得一张高质量的可处理的图像是至关 重要。系统之所以成功，首先要保证图像质量好，特征明显。一个机器视觉项目之所以失败，大部分情况是由于图像质量。? 目的：将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图?地位 ：机器视觉三大技术（采像技术，处理技术，运动控制技术）之一 · 重要性：直接影响系统的成败，处理精度和速度 透明矿泉水瓶表面日期检测，通过打光使得原本不易区分的字符与背景区分开来，取得图像对比度。

色温波长照度灰度值 色温是按绝对黑体来定义的，绝对黑体的辐射和光源在可见区的辐射完全相同时，此时黑体的温度就称此光源的色温。低色温光源的特征是能量分布中，红辐射相对来说要多些，通常称为“暖光”；色温提高后，能量分布中，蓝辐射的比例增加，通常称为“冷光”。指波在一个振动周期 内传播的距离。也就 是沿着波的传播方向， 相邻两个振动位相相 差2π的点之间的距 离。波长λ等于波速V 和周期T的乘积，即λ =VT。同一频率的波 在不同介质中以不同 速度传播，所以波长 也不同。 光照强度是指单位面 积上所接受可见光的 能量，简称照度[1] ， 单位勒克斯（Lux或 Lx）。为物理术语， 用于指示光照的强弱 和物体表面积被照明 程度的量。 指黑白图像中点的颜 色深度，范围一般从 0到255，白色为255， 黑色为0，故黑白图 片也称灰度图像，在 医学、图像识别领域 有很广泛的用途。 关键词基本概念

基本概念波长 VLight光源标准波长为： 红光：625nm 绿光：525nm 蓝光：425nm 紫外：375nm 红外：850nm/940nm

视觉光源.

视觉光源 做机器视觉，一定会涉及到光源，它在机器视觉中有重要的作用，直接影响到图像的质量，进而影响到系统的性能。 所以我们说光源起到的作用：就是获得对比鲜明的图像。 图像的质量好坏，也就是看图像边缘是否锐利,具体来说： 1、将感兴趣部分和其他部分的灰度值差异加大 2、尽量消隐不感兴趣部分 3、提高信噪比，利于图像处理 4、减少因材质、照射角度对成像的影响 控制光源反射方图像的边缘锐利程度对比 常用的有LED光源、卤素灯（光纤光源）、高频荧光灯。 先简单介绍一下后面两种。 卤素灯也叫光纤光源，因为光线是通过光纤传输的，适合小范围的高亮度照明。它真正发光的是卤素灯炮，功率很大，可达100多瓦。高亮度卤素灯炮，通过光学反射和一个专门的透镜系统，进一步聚焦提高光源亮度。卤素灯还有一个名字叫冷光源，因为通过光纤传输之后，出光的这一头是不热的。适合对环境温度比较敏感的场合，比如二次元量测仪的照明。但它的缺点就是卤素灯炮寿命只有2000小时左右。

高频荧光灯，发光原理和日光灯类似，只是灯管是工业级产品，并且采用高频电源，也就是光源闪烁的频率远高于相机采集图象的频率，消除图像的闪烁。适合大面积照明，亮度高，且成本较低。但需要隔一定时间换灯管一定要进口的才过关，国内的高频做的不行，老有闪烁，国外最快可做到60KHz。 相对来说，目前LED光源最常用。主要有如下几个特点： 1、使用寿命长，10000-30000小时。 2、由于LED光源是采用多颗LED排列而成，可以设计成复杂的结构，实现不同的光源照射角度。

3、有多种颜色可选，包括红、绿、蓝、白，还有红外、紫外。针对不同检测物体的表面特征和材质，选用不同颜色，也就是不同波长的光源，达到理想效果。 下面我们具体讨论以下LED光源的分类。 LED光源可以分为2大类：一类是正面照明，一类是背面照明。 正面照明用于检测物体表面特征，背面照明用于检测物体轮廓或通明物体的纯净度。 正面光源按照光源结构分，有环形灯、条形灯、同轴灯和方形灯。当然环形灯用得最多，包括直射环形，漫反射环形,Dome灯等。 我们说直接照射环形、漫反射环形、Dome灯，这三种的区别如下。 比如直接照射环形，适合不反光物体的检测； 漫反射环形，适合反光物体检测。 直射环形(垂直照射)

机器视觉光源打光技术

CCS打光培训 概念： 1、直射光：直接照射物体的光。直射光的特点是被照物体后面会产生影子。晴天太阳光为 直射光。 2、扩散光：各种角度的光混合在一起的光。扩散光照射被照物体不会产生阴影，如无影灯 灯光就为扩散光，阴天的太阳光经过云层反射也是扩散光。 3、平行光：光的照射方向一致，光线平行的光。 4、偏振光：所有的光的振幅平面皆为同一平面的光，叫做偏振光。 5、直反射（镜面反射）： 6、漫反射： 7、明视场：直接反射光进镜头。并不是说视野里物体亮就是明视场，物体亮度都是相对的， 光源亮度高也会使暗视场的物理比较明亮。 8、暗视场：散射光进镜头。 光的穿透性和反射性：波长长的光（红外光）穿透性好；波长短的光反射性好。穿透塑料薄膜检查物体首选红外；观测玻璃上灰尘划痕首选紫外。 扩散比率：反射能力。扩散比率高的光穿透性差。 人眼看不到红外光和紫外光，但是相机能够测到红外和紫外；相机对红外和紫外的感光也是有限的，要参照相机的感光特性曲线；紫外照射有些物体可以发出荧光。 常用照明方式：明视场、暗视场、背光照明。 一般相机都是装在被测物正上方，所以当使用同轴光的时候，是明视场；使用低角度光的是暗视场。 测试物体轮廓尺寸多选背光照明方式。 光源颜色的选择： 1、用光的穿透性或扩散特性。 2、被测物是彩色：什么颜色的物体反射什么颜色的光，相机观察就是亮色（白色）；吸收 其他颜色的光，相机观察就是暗色（黑色）。波长接近，吸收的少；波长相差大，吸收的多。 3、即使相同颜色的物体，由于材质不同，对光的反射特性也不同。短波长光照射不同材质 物体，反光率差异大；长波长光照射，反光率差异相对小。 偏光板和偏光滤镜： 作用：1、消除反光干扰： 利用原理：镜面反射中入射光为偏振光，反射光也是偏振光；漫反射中入射光是偏振光，反射光非偏振光。 例子：取玻璃窗中玩具的图像，视野里会有玻璃反射的光源影像，造成干扰。光源上装偏光板，镜头上装偏光滤镜。偏振光经玻璃反射仍为偏振光，利用偏光滤镜过滤掉这些偏振光即可消除光源影像干扰；玩具上为漫反射，总有一部分漫反射光到镜头里，即可成像。 缺点：亮度会被削减。 2、辨别材质：同一束偏振光经过不同材质折射，振幅面角度改变大小不同。这样再经过偏光板的过滤得到的图像亮度就不同（体现在相机上就是颜色不同），即可区分不同材

机器视觉光源选型

光源选型 背景：机器视觉光源是构建机器视觉系统首要考虑的因素，一个合适的视觉光源能够对整个机器视觉检测项目起到事半功倍的作用。 目的：为了使视觉检测过程变得更加的方便，效果更加的明显，效率更加的高，才有了光源的选型。 光源的基本要素： 对比度：对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。 亮度：当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个。当光源不够亮时，可能有三种不好的情况会出现。第一，相机的信噪比不够;由于光源的亮度不够，图像的对比度必然不够，在图像上出现噪声的可能性也随即增大。其次，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。另外，当光源的亮度不够的时候，自然光等随机光对系统的影响会最大。 鲁棒性：另一个测试好光源的方法是看光源是否对部件的位置敏感度最小。当光源放置在摄像头视野的不同区域或不同角度时，结果图像应该不会随之变化。方向性很强的光源，增大了对高亮区域的镜面反射发生的可能性，这不利于后面的特征提取。在很多情况下，好的光源需要在实际工作中与其在实验室中的有相同的效果。好的光源需要能够使你需要寻找的特征非常明显，除了是摄像头能够拍摄到部件外，好的光源应该能够产生最大的对比度、亮度足够且对部件的位置变化不敏感。光源选择好了，剩下来的工作就容易多了!机器视觉应用关心的是反射光(除非使用背光)。物体表面的几何形状、光泽及颜色决定了光在物体表面如何反射。机器视觉应用的光源控制的诀窍归结到一点就是如何控制光源反射。如何能够控制好光源的反射，那么获得的图像就可以控制了。因此，在机器视觉应用中，当光源入射到给定物体表面的时候，明白光源最重要的方面就是要控制好光源及其反映。 光源可预测：当光源入射到物体表面的时候，光源的反映是可以预测的。光源可能被吸收或被反射。光可能被完全吸收(黑金属材料，表面难以照亮)或者被部分吸收(造成了颜色的变化及亮度的不同)。不被吸收的光就会被反射，入射光

机器视觉与视觉检测知识点归纳

一总介 使用机器视觉系统五个主要原因： 1.精确性（无人眼限制） 2.重复性（相同方法检测无疲惫） 3.速度（更快检测） 4.客观性（无情绪主观性） 5.成本（一台机器可承担好几人工作） 机器视觉系统构成： 光学：1.相机与镜头；2.光源； 过渡：3.传感器（判断被测对象位置及状态）；4.图像采集卡（把相机图像传到电脑主机）； 电学（计算机）：5.PC平台；6.视觉处理软件；7.控制单元。 机器视觉系统一般工作过程：1.图像采集；2.图像处理；3.特征提取；4.判决和控制。 机器视觉系统的特点：1.非接触测量；2.具有较宽的光谱响应范围；3.连续性；4.成本较低；5.机器视觉易于实现信息集成；6.精度高；7.灵活性。 机器视觉应用领域两大类：科学研究和工业应用 科学研究主要对运动和变化的规律作分析； 工业方面主要是在线检测产品，机器视觉所能提供的标准检测功能主要有：有/无判断、

面积检测、方向检测、角度测量、尺寸测量、位置检测、数量检测、图形匹配、条形码识别、字符识别、颜色识别等。 二机器视觉系统的构成 相机的主要特性参数： 分辨率：衡量相机对物象中明暗细节的分辨能力。 最大帧率：相机采集传输图像的速率。 曝光方式和快门速度；o(*￣)￣*)o？ 像素深度：每一个像素数据的位数。 固定图像噪声：不随像素点的空间坐标改变的噪声。 动态范围等 CCD相机和CMOS相机的区别： 1.设计：CCD是单一感光器，CMOS是感光器连接放大器。 2.灵敏度：同样面积下，CCD灵敏度高；CMOS由于感光开口小，灵敏度低。 3.成本：CCD线路品质影响程度高，成本高；CMOS由整合集成，成本低。 4.解析度：CCD连接复杂度低，解析度高；CMOS新技术解析度高。 5.噪点比：CCD信号单一放大，噪点低；CMOS百万放大（每个像素都有各自的 放大器），噪点高。 6.功耗比：CCD需外加电压，功耗高；CMOS直接放大，功耗低。

机器视觉光源的选择

机器视觉光源的选择 机器视觉光源选择 一、机器视觉光源分类 OPT机器视觉光源共有25大系列 1、环形光源（OPT-RI系列） 特点：环形光源提供不同角度照射，能突出物体的三维信息，有效解决对角照射阴影问题。高密度LED阵列，高亮度；多种紧凑设计，节省安装空间；可选配漫射板导光，光线均匀扩散。 应用：PCB基板检测；IC元件检测；显微镜照明；液晶校正；塑胶容器检测；集成电路印字检测；通用外观检测。 2、条形光源（OPT-LI系列） 特点：条形光源是较大方形结构被测物的首选光源；颜色可根据需求搭配，自由组合；照射角度与安装随意可调。 应用：金属、玻璃等表面检查；表面裂缝检测；LCD面板检测；线阵相机照明; 图像扫描。 3、高均匀条形光源（OPT-LIT系列） 特点：高密度贴片LED高亮度，高散射漫射板，均匀性好；良好的散热设计确保产品稳定性和寿命；安装简单、角度随意可调；尺寸设计灵活；颜色多样可选，可定制多色混合、多类型排布非标产品。 应用：电子元件识别与检测；服装纺织；印刷品质量检测；家用电器外壳检测；圆柱体表面缺陷检测；食品包装检测；灯箱照明；替代荧光灯。 4、条形组合光源（OPT-LIM系列） 特点：四边配置条形光，每边照明独立可控；可根据被测物要求调整所需照明角度，适用性广。

应用：PCB基板检测，IC元件检测；显微镜照明，包装条码照明；二次元影像测量。 5、同轴光源（OPT-CO系列） 特点：高密度排列LED亮度大幅提高；独特的散热结构，延长寿命，提高稳定性；高级镀膜分光镜，减少光损失；成像清晰，亮度均匀。 应用：此系列光源最适宜用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测；芯片和硅晶片的破损检测，Mark点定位；包装条码识别。 6 底部背光源（OPT-FL系列） 特点：用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为显微镜的载物台；红白两用背光源、红蓝多用背光源，能调配出不同的颜色，满足不同被测物多色要求。 应用：机械零件尺寸的测量；电子元件、IC的引脚、端子连接器检测；胶片污点检测；透明物体划痕检测等。 7、侧部背光源（OPT-FLC系列） 特点：多次散射发光，局部和整体均匀性都很好；尺寸定制灵活，可以做到较大面积；超薄设计，最薄产品可做到6mm 应用：大面积电路板电子器件检测与识别；透视尺寸测量；LCD坏点检测。 8、平行背光源（OPT-FP系列） 特点：采用精确光路设计，出射光接近理想平行光，整体结构紧凑。 应用：可以作为背光源用于高精度尺寸测量，也可配合同轴光学系统，用于检测光滑平整表面的细小划伤、碰伤等缺陷。 9、线形光源（OPT-LS系列） 特点：超高亮度；采用柱面透镜聚光；适用于各种流水连续检测场合。 应用：线阵相机照明专用；AOI检测；镀膜、玻璃表面破损、内部杂质检则。 10、线形同轴光源（OPT-LSC系列） 特点：大功率LED,高亮度，保证高度检测的需要；独特分光镜结构，减少光损失；适用于各种流水线连续检测场合。 应用：线阵相机照明专用；薄膜、玻璃表面破损、内部杂质检测；高速印刷质量检测。 11、点光源（OPT-PI系列） 特点：大功率LED体积小，发光强度高；光纤卤素灯的替代品，尤其适合作为镜头的同轴光源等；高效散热装置，大大提高光源的使用寿命。 应用：配合远心镜头使用；用于芯片检测，Mark点定位；晶片及液晶玻璃底基 校正。 12、球积分光源（OPT-RID系列） 特点：具有球积分效果的半球面内壁，均匀反射从底部360度发射出的光线， 使整个图象的照度十分均匀；红、白、蓝、绿、黄等多种颜色可选；可调制出任何颜色。 应用：适合于曲面，表面凹凸不平的工件检测；适合于表面反光较强的物体表面检

LED光源问与答(影像系统入门之LED光源篇)

序 号问 答& 问：机器视觉光源是如何分类的？ 1 答：机器视觉光源按照形状可以分为以下几个类型 1).条形（条状）光源； 2).环形光源（圆形）光源； 3).同轴光源； 4).背光源（面光源） 5).线型光源(线扫描光源）; 6).穹顶光源（碗状光源、DOME光源） 7).点光源； 8).平行光源 9).冷光源（卤素灯） 10).特殊光源（如：同轴碗状光源、半圆柱光源、条形组合光源、AOI专用光源等） 机器视觉光源按照颜色可以分为以下几种 白色、红色、蓝色、绿色、IR红外光源、UV紫外光源、点光源还有紫色、黄色等可选。问：机器视觉光源的参数都有哪些？ 2 答： 1. 辐射效率和发光效率 2. 光谱功率分布； 3. 空间光强分布; 4. 光源的色温 ; 5. 光源的颜色; 6. 光源的寿命 ; 问：为什么在机器视觉检测中必须要用光源？ 3 答：机器视觉系统的核心是图像采集和处理。所有信息均来源于图像之中，图像本身的质量对整个视觉系统极为关键。而光源则是影响机器视觉系统图像水平的重要因素，疑问它直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果 通过适当的光源照明设计，使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离，可以大大降低图像处理算法分割、识别的难度，同时提高系统的定位、测量精度，使系统的可靠性和综合性能得到提高。反之，如果光源设计不当，会导致在图像处理算法设计和成像系统设计中事倍功半。因此，光源及光学系统设计的成败是决定系统成败的首要因素。在机器视觉系统中，光源的作用至少有以下几种： 1>. 　照亮目标，提高目标亮度； 2>. 　形成最有利于图像处理的成像效果； 3>. 　克服环境光干扰，保证图像的稳定性； 4>. 　用作测量的工具或参照； 由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要设计形影的照明装置，以达到最佳效果。机器视觉系统的光源的价值也正在于此 问：如何判断一个光源的好坏？ 4 答：判断光源品质的优劣可以从以下几个方面来评比 1. 对比度；对比度的意思是在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明光源应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。 2. 鲁棒性；鲁棒性就是对环境有一个好的适应。好的光源需要在实际工作中与其在实验室中有相同的效果。

机器视觉光源的打光教程

机器视觉光源的打光教程 [机器视觉光源]如何打光 一般目的的照明： 通用照明一般采用环状或点状照明。环灯是一种常用的通用照明方式，其很容易安装在镜头上，可给漫反射表面提供足够的照明。 背光照明： 背光照明是将机器视觉光源放置在相对于摄像头的物体的背面。这种照明方式与别的照明方式有很大不同因为图像分析的不是发水光而是入射光。背光照明产生了很强的对比度。应用背光技术时候，物体表面特征可能会丢失。例如，可以应用背光技术测量硬币的直径，但是却无法判断硬币的正反面。 同轴照明： 同轴照明是与摄像头的轴向有相同的方向的光照射到物体的表面。同轴照明使用一种特殊的半反射镜面反射光源到摄像头的透镜轴方向。半反射镜面只让从物体表面反射垂直于透镜的[机器视觉光源]通过。同轴照明技术对于实现扁平物体且有镜面特征的表面的均匀照明很有用。此外此技术还可以实现使表面角度变化部分高亮，因为不垂直于摄像头镜头的表面反射的光不会进入镜头，从而造成表面较暗。连续漫反射照明：连续漫反射照明应用于物体表面的反射性或者表面有复杂的角度。连续漫反射照明应用半球形的均匀照明，以减小影子及镜面反射。这种照明方式对于完全组装的电路板照明非常有用。这种机器视觉光源可以达到170立体角范围的均匀照明。

暗域照明： 暗域照明是相对于物体表面提供低角度照明。使用相机拍摄镜子使其在其视野内，如果在视野内能看见机器视觉光源就认为使亮域照明，相反的在视野中看不到机器视觉光源就是暗域照明。因此光源是亮域照明还是暗域照明与光源的位置有关。典型的，暗域照明应用于对表面部分有突起的部分的照明或表面纹理变化的照明。 结构光： 结构光是一种投影在物体表面的有一定几何形状的光（如线形、圆形、正方形）。典型的结构光涉及激光或光纤。结构光可以用来测量相机到[机器视觉光源]的距离。多轴照明：在许多应用中，为了使视野下不同的特征表现不同的对比度，需要多重照明技术。