机器视觉光源选型术语

机器视觉作为当前的热门行业，是计算机视觉的延伸，集结了光学、机械、电子、计算机软硬件等各方面技术，旨在于将所需求的图像特征提取出来，以方便视觉系统的下一步动作,因此图像质量决定了整个机器视觉系统的成败。一张理想的效果图像，直接决定了软件算法的快速性及稳定性,而图像质量的高低又取决于合适的照明方式,因此光源是机器视觉系统中不可忽略的一个重要组件。针对不同的样品、不同的检测内容，光学成像方案也有所不同。

光源如何选择

正向光

光源位于被测物的上方，光线照射在被测物表面，根据光源的发光角度可分为高角度光源、低角度光源，以及包含高、低角度的无影光源。

高角度光

光路描述：光线与水平面角度>45“称为高角度光。

效果分析：高角度照射，光线经被测物表面平整部分反射后进入镜头，图像效果表现为灰度值较高不平整部分反射光进入不了镜头，图像效果表现为灰度值较低。

主要应用：定位、字符检测、轮廓检测、划伤检测、尺寸测量。

常用光源：高角度环形光、条形光、面光、同轴光、点光等。

低角度光

光路描述:光线与水平面角度<45°称为低角度光。

效果分析:低角度照射，被测物表面平整部分的反射光无法过入镜头，图像效果表现为灰度值较低;不平整部分的反射光进入镜头，图像效果表现为灰度值较高。

主要应用:定位、字符检测、轮廓检测、划伤检测、尺寸测量。

常用光源:低角度环形光、条形光、线光等。

无影光

光路描述:通过结构或漫射板改变光路，最终发光角度包含了高角度和低角度。

效果分析:兼具了高角度光和低角度光的效果，使被测物得到了多角度的照射，表面纹理、皱褶被弱化，图像上整体均匀。

主要应用:定位、尺寸测量、弧形产品表面检测。

常用光源:圆顶光、环形无影光、方形无光等。

同轴光

光路描述：反射光线与镜头平行，称为同轴光。

效果分析：光线经过平面反射后，与光轴平行地进入镜头。此时被测物相当于一面镜子，图像体现的是光源的信息，当“镜子”出现凹凸不平时，将格外地明显。

主要应用：划痕、压印、凹凸点检测、轮廓检测。

常用光源：同轴光、平行同轴光、面光、线光。

背光

光源位于被测物的下方，无遮档时，光线直接进入镜头，图像灰度值很高;由于被测物遮挡了光线，图像上灰度值很低，所以得到了被测物的轮廓信息。

漫射背光

光路描述：光源经过漫射板散射发光。

效果分析：提取轮廓时，对于有厚度、有弧度的产品，图像上边缘发虚，不够锐利;而对于扁平的产品，图像效果稳定，性价比高。

主要应用：定位、尺寸测量、有无检测、缺陷检测。

平行背光

光路描述：通过平行结构使光源发出平行光。

效果分析：平行光能够精确得到不规则被测物的外轮廓，使诸如圆柱形产品，或有倒角、圆角的产品边缘成像清晰、锐利。一般配合远心镜头使用，精度很高。

主要应用：尺寸测量。

常用光源：平行面光、平行同轴光。

结构光

光路描述：通过特殊结构使光源发出清晰的线阵列或点阵列。

效果分析：光源投射到被测物上，缺陷会使得光斑阵列图案发生扭曲。

主要应用：平整度检测。

常用光源：结构光。

亮场

背景灰度值高，特征灰度值低。

暗场

背景灰度值低，特征灰度值高。

红外光

利用红外光的良好穿透性，可以过滤被测物表面的大分子干扰。

紫外光

利用荧光效应检测UV胶和隐形码，另一方面，与红外光相反，弱穿透性可用于检测透明产品中的隐形特征。

偏光

使用偏光光源消除部分反光。