选择机器视觉光源应考虑的8大特性

       光源是影响机器视觉系统输入的重要因素，在机器视觉检查系统中，光源的选择将直接影响输入数据的质量和应用效果，并且在整个产品检查水平中起着至关重要的作用。

       由于没有用于机器视觉检查的通用照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。

       现在许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源，这主要是因为可见光容易获得，价格低，并且便于操作。

       那么，今天我们就为您介绍下选择机器视觉光源时应考虑哪些特性：

对比度

       对比度对机器视觉检测来说不可或缺。

       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。

光谱特征

       选择光源的时候，色温是一个比较关键的因素,因为光源的颜色及测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长。

       白光或某种特殊的光谱在提取其他颜色的特征信息时可能比较重要的因素。

亮度

       在两种光源之间进行选择时，最好的选择是较亮的一种。

       当光源不够亮时，可能会出现三种不良情况：

       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。

       第二，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。

       第三，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。

光源的均匀性

       光线不均匀会导致反射不均匀，均匀度与三个方面有关：

       对于视野，在摄像头视野范围部分应该是均匀的。简单的说，图像中暗的区域就是缺少反射光，而亮点就是此处反射太强了。

       光线不均匀会导致视野中某些区域的光线比其他区域更多，这会导致物体表面的反射不均匀（假设物体表面的光反射相同）。

       均匀的光源将补偿物体表面的角度变化，即使物体表面的几何形状不同，光源在每个部分中的反射也是均匀的。

寿命性

       光源一般需要持续使用，为使图像处理保持一致的精确，视觉系统必须保证长时间获得稳定一致的图像。

效率

       有些光源效率很高，相对于能量的耗费，其散发出更加多的光能，例如荧光灯。而钨灯，产生相当多的热量，能量耗费也很大。效率不高的光源产生局部过热，浪费许多。一般光源的温度越高，其寿数就会缩短，其耗费的能量就相对较高。

颜色

       一个好的光源颜色的选择，可以使待观察的特征与图像的特征之间的对比度达到最大，即特征与周围区域有足够的差异，从而易于区分特征。为了最大程度地将被观察物体与背景区分开来，通常选择互补色光源。比如被观察物体为绿色时，选择红色光源背景可以提高对比度。当被观察的物体掺杂了一些我们不想看到的杂质时，我们通常会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过滤掉杂质的干扰。在检测微小尘埃颗粒时，紫外线是一个不错的选择。例如，紫外光通常用于晶圆灰尘检测。

照明模式

       良好的照明应确保待检测的特征从其他背景中突出出来。照明方式有很多种，如正面照明、背面照明、同轴照明等。根据不同的应用背景，不同的照明方式直接关系到项目的成败。当需要突出物体轮廓时，通常采用背面照明，即被观察物体位于光源和高速摄像机之间。 此外，在一些特殊应用中，灵活使用定制照明也很重要。比如为了节省光源和高速相机的空间，同时达到光源从某个角度照射的效果，可以使用反光板。

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