工 业 光 源 工业光源 工业光源
可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分人眼可以感知的电磁波长在380—780纳米
一 光谱图
二 颜色合成及互补
物体反射和它颜色接近的光，吸收和它颜色相反的光
三 光源的必要性
（选择合适的形状、颜色、角度的光源,通过主动光源照明,把需要的特征表达出来,而干
扰的特征能够抑制掉）
干扰必然存在
| 干扰 | 介绍 |
|---|---|
| 材质 | 检测对象的材质的变化，造成光学特性的变化，使得图像信息发生变化。 |
| 一致性 | 检测对象在生产制造的过程中因为制造工艺的问题而造成产品的一致性不佳，使得图像信息发生变化。 |
| 杂光 | 检测设备所处的位置可能存在外界环境光的干扰，使得检测效果随着环境光的变化而变化。 |
| 环境 | 检测对象的材质的变化，造成光学特性的变化，使得图像信息发生变化。 |
四 光源的作用
好的照明就是将特征与背景信息做到最佳最稳定的分离。
不可能有一种光源可以满足所有的检测需求。
一定是根据检测需求来设计照明系统的，当需求变化时，照明系统未必适用。
- 提高对比度
- 增加均匀性
- 消隐背景
- 增加一致性
五 光源基本种类1
LED光源的优势
寿命长:使用寿命约30000小时,
亮度高:可以使用多个LED达到高亮度
照明稳定:直流供电，没有频闪。
灵活:同时可组合不同的形状
功耗低:耗电低
指向性好:光线照射方向性好
响应快:能达到10us
颜色多:可以选择各种不同的颜色的灯珠
六 光源基本种类2
七 光源控制器的作用
1.通常工业光源的供电为24v，可以直接使用24V光源点亮。但在实际使用中都会采用专用的光源控制器。
2.光源控制器可以控制光源的亮度，实现高速频闪的功能,保证照明的稳定性及延长光源的寿命。
3.光源控制器分为模拟控制和数字控制。
模拟控制:使用电位器调节光源的亮度。
数字控制:可精确设定亮度的数值，可使用远程控制的方式实现光源亮度的调节。
八 技巧
背光源放置与待测物体的正下方，相机垂直于待测物和光源拍照。可以获得轮廓边界清晰的图片。
光源面积够用即可,面积过大会影响边缘效果。光源离物体远一些，更接近与平行照明，边缘更锐利一些。配合远心镜使用效果更好。
光线从正上方打向待测物体，平面的部分会反光形成明场，而高低起伏的部分，光会发散，进不了相机，形成暗区域。多用于细节的观察和表面高低不平的伤缺、划痕。
正面高角度打光的均匀性调节有一定的难度。成像的效果靠的是反光特性，不同材质的物体，反光特性差异很大。
光线从侧面以很低的角度打向待测物体，平面的部分因为反光形成暗场，而不平整的部分，光的反射杂乱会进入相机，形成亮区域。多用于有一定高低起伏的轮廓特征的提取。
光线从各个方向均匀的照射到待测物体上，使得层次复杂的物体能够获得均匀的照明。
同轴光照明
特点:类似于平行光的应用，光源前面带漫反射板，形二次光源,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。(同轴光源，平行同轴光源)
颜色过滤和加强
利用待测物不同的颜色，通过互补或者相同颜色的照明可以把需要的特征强化和消除。
互补色照明,该颜色会变暗。同色照明，该颜色会变亮。
九 红外和紫外
红外
红外光源有很强的穿透性,能穿透较薄的塑料、液体和纺织物。但无法穿透金属物体。常用于金属物体探测。
紫外
紫外光源有很好的荧光效应和散射效应但波长较短的紫外光对人体会有伤害，因此在食品行业和某些特殊应用场合。
十 光源选型步骤
Step 1:根据物体的特征和检测要求，构想期望的照明效果。
Step 2:根据打光的基本原理，设计合适的照射角度、距离和颜色。
Step 3:根据照明的技术要求，选择合适的光源来实现照明。
Step 4:准备好实验的样品，对所要实现的照明效果加以验证。
一般来讲，机器视觉项目都是以黑白相机为主，因为图像处理函数对于灰度、二值图像的函数要远远多于彩色图像。
一些项目对于相机颜色是没有太多要求的。因此，如果没有特别需要，使用黑白相机即可满足要求时，则考虑使用如红色、绿色、蓝色等单色光源。因为单色光源频谱单一，色差几乎被消除，因此其成像要好于彩色相机使用白色光源。
