紅外視覺光源

本文目錄一覽：

• 1、機器視覺光源的選擇
• 2、OPT機器視覺光源的機器視覺光源分類
• 3、機器視覺光源

機器視覺光源的選擇

機器視覺光源的選擇

機器視覺光源的選擇，現(xiàn)代生活中日常照明離不開燈光，房屋裝修更是對光源的要求比較高，光源大體分為冷光和暖光，不同光源視覺感都不同，下面一起來了解一下，機器視覺光源的選擇。

機器視覺光源的選擇1

機器視覺光源

機器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機將被檢測的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個數(shù)、合格不合格、有無等，實現(xiàn)自動識別功能。

機器視覺光源的選擇

一、簡單的預(yù)備知識

1、因材質(zhì)和厚度不同、對光的透過特性（透明度）各異。

2、光根據(jù)其波長之長短、對物質(zhì)的穿透能力（穿透率）各異。

3、光的波長越長、對物質(zhì)的透過力越強，光的波長越短、在物質(zhì)表面的擴散率越大。

4、透射照明、即是使光線透射對象物、并觀察其透過光之照明手法。

二、光源

1、穏定均勻的光源極其重要。

2、目的：將被測物與背景盡量明顕區(qū)分。

3、摂取圖像時、最重要之處是如何鮮明地獲得：被測物與背景的濃淡差。

4、目前，在圖像處理領(lǐng)域中最広范的技術(shù)手法是：二值化（白黒）處理。

以上就是我針對機器視覺光源的選擇這一科技的發(fā)明闡述的資料了，隨著科技的發(fā)達每天都有很多新鮮的東西問世，無論是那一方面的機器還是新鮮事物都是隨著人們的需求而發(fā)展的。像褪殼機一類的就是褪花生跟瓜子發(fā)明的，都是省力又省時間的偉大發(fā)明呢。

機器視覺光源的選擇2

一套完整的視覺檢測系統(tǒng)主要包含圖像采集部分和圖像分析部分，而圖像采集部分主要由工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭以及機器視覺光源承擔(dān)，今天我們主要介紹機器視覺光源的相關(guān)基礎(chǔ)知識及選型技巧。

首先我們需要了解，機器視覺中的光源起到哪些作用：

1.照亮目標(biāo)，提高亮度；

2.形成有利于圖像處理的成像效果，降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和對圖像處理算法的要求；

3.克服環(huán)境光干擾，保證圖像穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的精度、效率。

恰當(dāng)?shù)墓庠凑彰髟O(shè)計可以使圖像中的目標(biāo)信息與背景信息得到最佳分離，這樣不僅大大降低圖像處理的算法難度，同時也提高系統(tǒng)的精度和可靠性。但非常遺憾，目前沒有通用的機器視覺照明系統(tǒng)應(yīng)對不同的檢測要求，因此針對每個特定的案例，都需要設(shè)計合適的照明裝置，以達到最佳效果。而不合適的照明，則會引起很多問題，機器視覺光源如此重要，卻往往被很多人忽視。

目前機器視覺光源主要采用LED（發(fā)光二極管），由于其形狀自由度高、使用壽命長、響應(yīng)速度快、單色性好、顏色多樣、綜合性價比高等特點在行業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用：

一、形狀自由度

一個LED光源是由許多單個LED組合而成的，因而跟其他光源相比，可做成更多的形狀，更容易針對用戶的情況，設(shè)計光源的形狀和尺寸。

二、使用壽命長

為了使圖像處理單元得到精確的、重復(fù)性好的測量結(jié)果，照明系統(tǒng)必須保證相當(dāng)長的時間內(nèi)能夠提供穩(wěn)定的圖像輸入。LED光源在連續(xù)工作10000到30000小時后，亮度衰減，但遠比其他光源效果好。此外，用控制系統(tǒng)使其間斷工作，可抑制發(fā)光管發(fā)熱，壽命也將延長一倍。

三、響應(yīng)速度快

LED發(fā)光管響應(yīng)時間很短，響應(yīng)時間的真正意義是能按要求保證多個光源或一個光源不同區(qū)域之間的工作切換，采用專用控制器給LED光源供電時，達到最大照度的時間小于10s。

四、顏色多樣

除了光源的形狀以外，得到穩(wěn)定圖像輸入的另一方面就是選擇光源的顏色。甚至相同形狀的光源，由于顏色的不同得到的圖像也會有很大的差別。實際上，如何利用光源顏色的技術(shù)特性得到最佳對比度的圖像效果一直是光源開發(fā)的主要方向。

五、綜合性運營成本低

選用低廉而性能沒有保證的產(chǎn)品，初次投資的節(jié)省很快會被日常的維護、維修費用抵消。其他光源不僅耗電是LED光源的2~10倍，而且?guī)缀趺吭戮鸵鼡Q，浪費了維修工程師許多寶貴的時間。而且投入使用的光源越多，在器件更換和人工方面的花費就越大，因此選用壽命長的LED光源從長遠看是很經(jīng)濟的'。

機器視覺照明技術(shù)基礎(chǔ)知識：

1）照射方式

選擇不同的光源，控制和調(diào)節(jié)照射到物體上的入射光的方向是機器視覺系統(tǒng)設(shè)計的最基本的參數(shù)。它取決于光源的類型和相對于物體放置的位置，一般來說有兩種最基本的方式：直射光和漫射光，所有其它的方式都是從這兩種方法中延伸出來的。

直射光：入射光基本上來自一個方向，射角小，它能投射出物體陰影；

漫射光：入射光來自多個方向，甚至于所有的方向，它不會投射出明顯的陰影。

2）反射方式

物體反射光線有兩種不同的反射特性：直反射和漫反射。

直反射：光線的反射角等于入射角。直反射有時用途很大，有時又可能產(chǎn)生極強的眩耀。在大多數(shù)情況應(yīng)避免鏡面反射。

漫反散：照射到物體上的光從各個方向漫散出去。在大多數(shù)實際情況下，漫散光在某個角度范圍內(nèi)形成，并取決于入射光的角度。

3）顏色

光譜中很大的一部分電磁波譜是人眼可見的，在這個波長范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光，范圍在400nm至760nm之間（有的人可以觀測到380~780nm），即從紫色380nm到紅色780nm。

色環(huán)就是把可見光光譜中的色彩進行排序，形成紅色連接到另一端的紫色。機器視覺中應(yīng)用的色環(huán)通常包括6種不同的顏色，分為兩大類：暖色和冷色。暖色由紅色調(diào)構(gòu)成，冷色來自于藍色調(diào)。通常用相反色溫的光線照射，圖像可以達到最高級別的對比度；相同色溫的光線照射，可以有效濾除。因此靈活利用色溫特性，對我們選擇光源很有幫助。

4）明視場和暗視場

明視場是最常用的照明方案，采用正面直射光照射形成。而暗視場主要由低角度或背光照明形成。對于不同項目檢測需求，選擇不同類型的照明方式，一般來說暗視場會使背景呈現(xiàn)黑暗，而被檢物體則呈現(xiàn)明亮。

5）光源分類

目前主要有以下幾種分類方式：

a）顏色

常用光源顏色集中在可見光范圍，主要有白光（復(fù)合光）、紅色、藍色、綠色，另外紅外光也比較普及，而紫外光由于各種原因，應(yīng)用較少。

b）外形

各廠家會根據(jù)不同光源外形特性進行分類，也是目前的主流分類，比如環(huán)形光源、環(huán)形低角度光源、條形光源、圓頂光源（碗光源/穹頂光源）、面光源等。

c）工作原理/特性

按不同的應(yīng)用方式或者原理進行分類，主要有無影光源、同軸光源、點光源、線光源、背光源、組合光源以及結(jié)構(gòu)光源等。

常見的光源類型及照明方式

1.一般目的的照明（直接照明）：光直接射向物體，得到清楚的影像。

當(dāng)我們需要得到高對比度物體圖像的時候，這種類型的光很有效。但是當(dāng)我們用它照在光亮或反射的材料上時，會引起類似鏡面的反光。通用照明一般采用環(huán)狀或點狀照明。環(huán)光是一種常用的通用照明方式，很容易安裝在鏡頭，可給漫反射表面提供足夠的照明。

2.暗場照明：暗場照明是相對于物體表面提供低角度照明。

使用工業(yè)相機拍攝鏡子，如果視野內(nèi)能看見光源就認為是亮場照明，相反的在視野中看不到光源就是暗場照明。因此光源是亮場照明還是暗場照明與光源的位置有關(guān)。通常，暗場照明應(yīng)用于對表面突起部分的照明或表面紋理變化的照明。

3.背光照明：從物體背面射過來均勻視場的光，通過相機可以看到物面的側(cè)面輪廓。

背光照明常用于測量物體的尺寸和方向。背光照明產(chǎn)生很強的對比度。應(yīng)用背光技術(shù)時，物體表面特征可能會丟失。例如，可以應(yīng)用背光技術(shù)測量硬幣的直徑，但是卻無法判斷硬幣的正反面。

4.漫射照明：連續(xù)漫反射照明應(yīng)用于物體表面的反射性或者表面有復(fù)雜的角度。

連續(xù)漫反射照明應(yīng)用半球形的均勻照明，以減小影子及鏡面反射。這種照明方式對于完全組裝的電路板照明非常有用。這種光源可以達到170球面度立體角范圍的均勻照明。

5.同軸照明：同軸光的形成——通過垂直墻壁出來的發(fā)散光，射到一個使光向下的分光鏡上，相機從上面通過分光鏡看物體。

這種類型的光源對檢測高反射的物體特別有幫助，還適合在周圍環(huán)境產(chǎn)生陰影的影響下，檢測面積不明顯的物體。

6.偏振片：只允許振動方向平行于其允許方向的光通過，垂直分量被截止。

針對具體的應(yīng)用，從眾多的方案中選擇一個最好的照明系統(tǒng)是整個圖像處理系統(tǒng)穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。

OPT機器視覺光源的機器視覺光源分類

OPT機器視覺光源共有25大系列

1、 環(huán)形光源（OPT-RI系列）

特點：環(huán)形光源提供不同角度照射，能突出物體的三維信息，有效解決對角照射陰影問題。高密度LED陣列，高亮度；多種緊湊設(shè)計，節(jié)省安裝空間；可選配漫射板導(dǎo)光，光線均勻擴散。

應(yīng)用：PCB基板檢測；IC元件檢測；顯微鏡照明；液晶校正；塑膠容器檢測；集成電路印字檢測；通用外觀檢測。

2、 條形光源（OPT-LI系列）

特點：條形光源是較大方形結(jié)構(gòu)被測物的首選光源；顏色可根據(jù)需求搭配，自由組合；照射角度與安裝隨意可調(diào)。

應(yīng)用：金屬、玻璃等表面檢查；表面裂縫檢測；LCD面板檢測；線陣相機照明；圖像掃描。

3、 高均勻條形光源（OPT-LIT系列）

特點：高密度貼片LED，高亮度，高散射漫射板，均勻性好；良好的散熱設(shè)計確保產(chǎn)品穩(wěn)定性和壽命；安裝簡單、角度隨意可調(diào)；尺寸設(shè)計靈活；顏色多樣可選，可定制多色混合、多類型排布非標(biāo)產(chǎn)品。

應(yīng)用：電子元件識別與檢測；服裝紡織；印刷品質(zhì)量檢測；家用電器外殼檢測；圓柱體表面缺陷檢測；食品包裝檢測；燈箱照明；替代熒光燈。

4、 條形組合光源（OPT-LIM系列）

特點：四邊配置條形光,每邊照明獨立可控；可根據(jù)被測物要求調(diào)整所需照明角度，適用性廣。

應(yīng)用：PCB基板檢測，IC元件檢測；顯微鏡照明，包裝條碼照明；二次元影像測量。

5、 同軸光源（OPT-CO系列）

特點：高密度排列LED，亮度大幅提高；獨特的散熱結(jié)構(gòu)，延長壽命，提高穩(wěn)定性；高級鍍膜分光鏡，減少光損失；成像清晰，亮度均勻。

應(yīng)用：此系列光源最適宜用于反射度極高的物體，如金屬、玻璃、膠片、晶片等表面的劃傷檢測；芯片和硅晶片的破損檢測，Mark點定位；包裝條碼識別。

6、 底部背光源（OPT-FL系列）

特點：用高密度LED陣列面提供高強度背光照明，能突出物體的外形輪廓特征，尤其適合作為顯微鏡的載物臺；紅白兩用背光源、紅藍多用背光源，能調(diào)配出不同的顏色，滿足不同被測物多色要求。

應(yīng)用：機械零件尺寸的測量；電子元件、IC的引腳、端子連接器檢測；膠片污點檢測；透明物體劃痕檢測等。

7、 側(cè)部背光源（OPT-FLC系列）

特點：多次散射發(fā)光，局部和整體均勻性都很好；尺寸定制靈活，可以做到較大面積；超薄設(shè)計，最薄產(chǎn)品可做到6mm。

應(yīng)用：大面積電路板電子器件檢測與識別；透視尺寸測量；LCD壞點檢測。

8、 平行背光源（OPT-FP系列）

特點：采用精確光路設(shè)計，出射光接近理想平行光，整體結(jié)構(gòu)緊湊。

應(yīng)用：可以作為背光源用于高精度尺寸測量，也可配合同軸光學(xué)系統(tǒng)，用于檢測光滑平整表面的細小劃傷、碰傷等缺陷。

9、 線形光源（OPT-LS系列）

特點：超高亮度；采用柱面透鏡聚光；適用于各種流水連續(xù)檢測場合。

應(yīng)用：線陣相機照明專用；AOI檢測；鍍膜、玻璃表面破損、內(nèi)部雜質(zhì)檢則。

10、 線形同軸光源（OPT-LSC系列）

特點：大功率LED，高亮度，保證高度檢測的需要；獨特分光鏡結(jié)構(gòu)，減少光損失；適用于各種流水線連續(xù)檢測場合。

應(yīng)用：線陣相機照明專用；薄膜、玻璃表面破損、內(nèi)部雜質(zhì)檢測；高速印刷質(zhì)量檢測。

11、 點光源（OPT-PI系列）

特點：大功率LED,體積小,發(fā)光強度高； 光纖鹵素?zé)舻奶娲?，尤其適合作為鏡頭的同軸光源等；高效散熱裝置，大大提高光源的使用壽命。

應(yīng)用：配合遠心鏡頭使用；用于芯片檢測，Mark點定位；晶片及液晶玻璃底基校正。

12、 球積分光源（OPT-RID系列）

特點：具有球積分效果的半球面內(nèi)壁，均勻反射從底部360度發(fā)射出的光線，使整個圖象的照度十分均勻；紅、白、藍、綠、黃等多種顏色可選；可調(diào)制出任何顏色。

應(yīng)用：適合于曲面，表面凹凸不平的工件檢測；適合于表面反光較強的物體表面檢測；包裝檢測；適用于外形相同顏色不同的工件。

13、 平面無影光源（OPT-FC系列）

特點：散射發(fā)光，均勻性良好；同時具備無影光和同軸光效果；輕巧、緊湊、便于安裝、節(jié)省空間。

應(yīng)用：食品、煙草、日化用品包裝檢測；電器外殼、零件檢測與測量；高反光、不平整表面字符、圖形檢測、測量與識別等。

14、 無影照射RIH系列（OPT-RIH系列）

特點：實現(xiàn)了四有無影照射效果，不同的工作距離能形成不同的光照環(huán)境，可以針對不同的檢測類型使用。

應(yīng)用：主要應(yīng)用于表面碰傷、劃傷等缺陷，印刷字符、標(biāo)志、條碼、指紋、圖文識別等，大多針對幅面較大的矩形目標(biāo)和幅面較小的不規(guī)則目標(biāo)使用，也可替代普通環(huán)形光實現(xiàn)更高均勻性有。

15、 無影照射RIF系列（OPT-RIF系列）

特點：實現(xiàn)了圓形無影照射效果，不同的工作高度能形成不同的光0照環(huán)境，可以針對不同的檢測類型使用。

應(yīng)用：主要應(yīng)用于表面碰傷、劃傷等缺陷，印刷字符、標(biāo)志、條碼、指紋、圖文識別等，大多針對幅面較大的圓形目標(biāo)和幅面較小的不規(guī)則目標(biāo)使用，也可替代普通環(huán)形光實現(xiàn)更高均勻性照明。

16、 無影照射RIE系列（OPT-RIE系列）

特點：采用設(shè)計獨特的漫射板，將光線經(jīng)過反射和散射形成雙向、高均勻的圓對稱光場，可以將物體表面細微差異造成的干擾過濾掉，凸顯坡度急劇變化特征。

應(yīng)用：主要應(yīng)用于金屬器件邊緣定位、尺寸測量、碰傷檢測等，也可替代普通環(huán)形光實現(xiàn)更高均勻性照明。

17、 無影照射RIW系列（OPT-RIW系列）

特點：采用設(shè)計獨特的漫射板，將光線經(jīng)過多次反射，形成多方向、高度均勻的圓對稱光場，可以將物體表面不同坡面都照射均勻。

應(yīng)用：主要應(yīng)用于電子配件維修、回收返修、器件安裝定位、表面字符圖案識別和尺寸檢測等，也可替代普通環(huán)形光實現(xiàn)更高均勻性照明。

18、 無影照射RIU系列（OPT-RIU系列）

特點：采用特制漫射板將光散射到不同方向，形成漸變球狀分布，使得整個球面目標(biāo)不同坡度的反光強度都比較一致，過濾局部反光干擾。

應(yīng)用：主要應(yīng)用于電子器件、玻璃制品、沖壓金屬件、注塑塑料件等反光表面的字符、圖案檢測與識別等，也可替代普通環(huán)形光實現(xiàn)更高均勻性照明。

19、 平行集光光源（OPT-PL系列）

特點：采用大功率LED結(jié)合獨特散熱結(jié)構(gòu)，確保光源有足夠的亮度，整體上利用透鏡將通過散射板的光線匯聚起來形成均勻的光束，光線方向性好，接近平行光，可以保持在比較遠的距離，光線都比較集中，可以作為背光或遠距離打光的光源。

應(yīng)用：遠距離集束光源，實現(xiàn)不同距離下的聚光照明。

20、 對位專用光源（OPT-VA系列）

特點：對位精度高；體積小，集成度高；攝像機接口可選；放大倍數(shù)可選。

應(yīng)用：上下兩工件對準(zhǔn)專用，如全自動印刷機、COG等。

21、 AOI專用光源（OPT-RIA系列）

特點：RIA系列光源專用于電路板焊錫檢測；不同角度三色照明，凸顯焊錫三維信息，層次清晰；漫射板導(dǎo)光，光線均勻，減少反光；紅、藍、綠、三色搭配，其它多種顏色可選。

應(yīng)用：AOI專用光源。

22、 大功率系列光源

特點：原材料為超大功率LED，高密度排布，亮度超過一般光源三倍以上；散熱設(shè)計好，發(fā)光穩(wěn)定，壽命長；設(shè)計制作靈活，形態(tài)多樣；尺寸和發(fā)光方向可根據(jù)客戶要求定制。

應(yīng)用：遠距離照明；高速流水線照明；大面積照明。

23、 光纖點光源（OPT-QG15）

特點：采用德國原裝大功率LED燈芯,壽命約為鹵素光源的20倍；亮度控制采用恒流控制方式；一體化

機箱，內(nèi)置100-240VAC電源；功耗為25W，亮度相當(dāng)于150W鹵素光。

應(yīng)用：原使用鹵素?zé)?光纖的應(yīng)用都可以直接替代；醫(yī)療照明；半導(dǎo)體設(shè)備；電子器件設(shè)備；顯微鏡操作；一般工業(yè)照明。

24、 紅外光源

特點：真空波長：850nm，940nm

應(yīng)用：醫(yī)學(xué)（血管網(wǎng)識別、眼球定位）；包裝（可以透過塑料包裝）；服裝、紡織；制藥；電子、半導(dǎo)體；LCD、OLED。

25、 紫外光源

特點：真空波長：365nm，385nm

應(yīng)用：驗鈔；熒光特質(zhì)檢測；熒光字符、條碼、二維碼識別；玻璃微小缺陷檢測；光化學(xué)效應(yīng)（只能用于抽檢）；產(chǎn)品外殼微小劃傷、碰傷等缺陷檢測。

機器視覺光源

可以了解下51camera自主研發(fā)的機器視覺光源

ZQA-3000W?為51camera自主研發(fā)，專為復(fù)雜環(huán)境下視覺照明使用的光源。具有照射范圍大，亮度高，亮度穩(wěn)定等優(yōu)點。在高速頻閃的工作模式下可以精準(zhǔn)控制點亮?xí)r刻及點亮?xí)r間；可以在高速、遠距離、大范圍、危險環(huán)境、高溫、光線干擾等各種環(huán)境下為視覺系統(tǒng)提供可靠的照明。

ZQA-3000W?選用超高品質(zhì)材料，瞬間亮度超高、穩(wěn)定性好。在指定大小區(qū)域內(nèi)，可以達到?1000000Lux?以上瞬間亮度。產(chǎn)品可無衰減點亮?10^8?次以上。

ZQA-3000W?采用獨有技術(shù)，可瞬間增量至普通光源的十倍以上。?驅(qū)動電路為自主研發(fā)電路，點亮?xí)r間可做?us?級調(diào)節(jié)，可提供反接保護，過載保護等。

應(yīng)用場景

公路智能交通

軌道交通

隧道檢測

大型工件定位及檢測

機器人抓取

安全與監(jiān)控

醫(yī)藥生產(chǎn)

化學(xué)生產(chǎn)

高溫狀態(tài)下物體檢測

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