机器视觉光源选择方法

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1、光源选型原理及使用方法上海图星电子科技有限公司张勤健机器视觉集成---光源篇索引光源的重要性光源的需求分析（用途）光源颜色照射方式（结构与角度）打光过程中常用的辅助手段照明系统的指导方法解决问题的一般过程其他因素光源选择的注意事项案例分析不同光源将直接影响图像的成像质量和效果不同的应用场合，光源的重要性体现（比重）光源的重要性10％？30％？60％？......选择合适的光源，可突显良好的图像效果（特征点），可以简化算法，提高检测精度、保证检测系统的稳定性。由上图可见不同的光源产生了完全不同的成像效果，从而也导致不同的检测算法（优选及简

2、化）。光源的需求分析任务：检测（识别）、测量、定位、条形码、字符识别、三维扫描等。性能要求：如检测内容、检测速度、检测精度等。其他配合：如相机、镜头、软件、安装方式等光源颜色光谱图（波长-频率）色温谱（暖-冷）常用光源颜色有：白色、蓝色、红色、绿色、红外、紫外。LED光源型号参数示意图代码颜色波长（nm）R红625G绿517B蓝465V紫400W白色温：5500kIR红外850UV紫外385光源颜色白色光源（W）白色光源通常用色温来界定,色温高的颜色偏蓝色(冷色，色温>5000K)，色温低的颜色偏红(暖色，色温<3300K)，界于330

3、0与5000K之间称之为中间色，白色光源适用性广，亮度高，特别是拍摄彩色图像时使用更多。蓝色光源（B）蓝色光源波光为430-480之间，适用产品：银色背景产品（如钣金，车加工件等）、薄膜上金属印刷品光源颜色红色光源（R）红色光源的波长通常在600-720之间，其波长比较长，可以透过一些比较暗的物体，例如底材黑色的透明软板孔位定位、绿色线路板线路线路检测，透光膜厚度检测等，采用红色光源更能提高对比度；绿色光源（G）绿色光源波长510-530，界于红色与蓝色之间，主要针对产品：红色背景产品，银色背景产品（如钣金，车加工件等）。光源颜色红外光

4、（IR）红外光的波长一般为780-1400，我司大多采用940波长的红外光，红外光属于不可见光，其透过力强。一般LCD屏检测、视频监控行业应用比较普遍；紫外光（UV）紫外光的波长一般为190-400，我司主要采用385波长的紫外光，其波长短，穿透力强，主要应用于证件检测、触摸屏ITO检测、布料表面破损、点胶溢胶检测等方面，金属表面划痕检测等；光源颜色特点：是一种波长范围在0.01nm到10nm之间的电磁波，波长短，透视效果良好（密度，通透量，阴影，灰阶图）。应用：工业上应用广泛，常用于各种行业的透视检测X-Ray射线检测女鞋光源颜色主色

5、：红、黄、蓝、绿右图中，绿色背景采用红色光源提高对比度（灰阶图像）通过互补色增加对比度互补色：也称为对比色，互补色在色环（右图）上相互对应。两种互补色等强度混合可以得到白色。如果希望更加鲜明地突出某些颜色，则选择色环上想对应的互补颜色，这样可以明显地提高图像的对比度。合理运用颜色过滤背景光源颜色红色光源白色光源红色的光源过滤掉红色的文字光源颜色提高光源的显色性显色性好的光源可以比较真实的还原物体的真实原色。采用自然光源可提高颜色的显色性光源的照射方式照射方式光源是影响机器视觉图像质量的重要因素，照明对输入数据的影响至少占到30%。好的打

6、光方式可以准确捕捉物体特征，提高物体与背景的对比度。常见的打光方式有以下几种：前面打光法后面打光法结构光打光法混合多方式照明特殊式照射方式角度照射特点：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(30、45、60、75等角度环光*)。应用*不同的光源公司对角度的定义不同，在选购合适的光源的同时要慎重照射方式垂直照射特点：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（0角度环光、面光源*）。应用*

7、不同的光源公司对角度的定义不同，在选购合适的光源的同时要慎重照射方式低角度照射特点：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（90度环光*）应用*不同的光源公司对角度的定义不同，在选购合适的光源的同时要慎重照射方式背光照射特点：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。（背光源、平行背光源）应用照射方式多角度照射特点：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

8、脚头（AOI光源）应用照射方式特点：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。（球积分光源，通常也叫圆顶光）碗状光照明应用同轴光照明特点：类似于平行光的应用，光