视觉配件选型

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1、光源　光源是机器视觉系统的重要组成部分，是机器视觉系统设计中必须重点注意的工作，在一定程度上，光源的设计与选择往往决定机器视觉系统成败的关键。机器视觉中光源的选择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！显然光源不仅仅应该只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。机器视觉光源的选择标准对比度：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

2、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：（鲁棒性是控制系统在其特性或参数发生摄动时仍可使品质指标保持不变的性能）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

3、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

4、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

5、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:如果反射光可以控制，图像就可以控制了。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

6、状及光源的均匀性光源的位置：既然光源按照入射角反射，因此光源的位置对获取高对比度的图像很重要。光源的目标是要达到使感兴趣的特征与其周围的背景对光源的反射不同。预测光源如何在物体表面反射就可以决定出光源的位置。机器视觉系统照明设计的几项原则1、选择主动照明方式：在机器视觉系统中，为了得到稳定、一致的图像，消除环境的影响，常常采用主动照明方式，也就是说，在机器视觉系统中一般要采用人工光源来照明被检测的对象。2、优先选择LED光源：在光源的选择上，尽量选择LED光源作为机器视觉系统的照明光源，因为，LED光源具有输出光强稳定、寿命长、响应时间短、形状多样、功耗低、造价

7、低等突出的优点。选择正确的照明方式：根据所需检测目标的特性，选择合适的照明方式。照明方式适用情况透射式照明检测目标的外轮廓 目标在透明的材质上发射式照明检测目标的外轮廓 检测目标内部某个部分亮视场照明机器视觉中最常用照明方式暗视场照明表面污物检测 表面划痕检测 小突起的目标检测 表面划痕检测颜色照明区分目标色彩有差异圆形光源照明效果类似于同轴光源，是最常用的照明方式，适用于工作距离大于30毫米的近似平面物体的照明应用印刷字符检测、PCB元件、塑料或铝制容器、标签、工件测量等。穹形光源通过把LED的发光集中到球心上，在球心位置附近形成明亮的立体照明效果，适用于透明

8、物体内部或立体物体的表面