工業(yè)視覺(jué)光源仿真實(shí)驗(yàn)

本文目錄一覽：

• 1、機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)帶你走進(jìn)工業(yè)4.0，體驗(yàn)人工智能新視界
• 2、工業(yè)3D視覺(jué)，為智能制造打開(kāi)新“視界”
• 3、機(jī)器視覺(jué)光源的選擇
• 4、視覺(jué)工業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)能檢測(cè)哪些缺陷？

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)帶你走進(jìn)工業(yè)4.0，體驗(yàn)人工智能新視界

工業(yè)4.0與智能制造密不可分，智能制造與機(jī)器視覺(jué)密不可分。機(jī)器視覺(jué)是近年來(lái)發(fā)展迅速的新技術(shù)，利用光學(xué)和機(jī)電一體化使機(jī)器具有視覺(jué)功能。機(jī)器視覺(jué)為工業(yè)自動(dòng)化打開(kāi)了一扇“新窗口”。在智能制造時(shí)代，機(jī)器視覺(jué)具有非常大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

機(jī)器視覺(jué)使機(jī)器能夠了解世界

顧名思義，機(jī)器視覺(jué)是用機(jī)器代替人眼進(jìn)行測(cè)量和判斷。機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：

1、導(dǎo)向和定位：裝載和卸載使用機(jī)器視覺(jué)定位和引導(dǎo)機(jī)器人手臂準(zhǔn)確抓握。

2、外觀檢查：檢查生產(chǎn)線上的產(chǎn)品是否存在質(zhì)量問(wèn)題。這個(gè)環(huán)節(jié)也是取代勞動(dòng)力最重要的部分。

3、高精度檢測(cè)：部分產(chǎn)品精度高，達(dá)到0.01~0.02m甚至u，人眼無(wú)法檢測(cè)到，必須用機(jī)器完成。

4、識(shí)別：數(shù)據(jù)可追溯性和收集，適用于 汽車 零件，食品，醫(yī)藥等其他應(yīng)用。

以檢測(cè)應(yīng)用為例，簡(jiǎn)要介紹機(jī)器視覺(jué)的工作原理。使用工業(yè)相機(jī)收集被測(cè)設(shè)備的圖像是機(jī)器視覺(jué)中最重要的部分。為了檢測(cè)所有需要的功能，有必要不斷調(diào)整光源和攝像機(jī)的參數(shù)，然后使用專業(yè)的圖像處理軟件將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后計(jì)算出來(lái)，提取目標(biāo)的檢測(cè)特征，如顏色、器件表面是否有劃痕、尺寸是否合格，表面涂層是否均勻等，然后輸出結(jié)果，反饋到機(jī)械端對(duì)器件進(jìn)行分檢，將不合格器件挑選出來(lái)，即圖像獲取、信息處理和完成分揀三個(gè)過(guò)程。

在智能制造時(shí)代，機(jī)器視覺(jué)具有很大的發(fā)展?jié)摿?

全球機(jī)器視覺(jué)行業(yè)主要分布在北美，歐洲和日本，北美占62％，歐洲占15％，日本占10％。

中國(guó)的機(jī)器視覺(jué)相關(guān)產(chǎn)業(yè)起步較晚，但發(fā)展速度很快。自2009年以來(lái)，它已進(jìn)入快速發(fā)展期，年增長(zhǎng)率為15-20％。目前，中國(guó)已成為僅次于美國(guó)和日本的世界第三大機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)。 2015年，其市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到22億元，占全球的8.3％，增長(zhǎng)率為22.2％，遠(yuǎn)高于全球平均水平。從2016年到2020年，中國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)的增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將保持在20％以上，這將達(dá)到10億美元的市場(chǎng)空間。

中國(guó)的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)仍主要用于半導(dǎo)體和電子制造領(lǐng)域。 2015年，它占總數(shù)的46.4％，特別是SMT貼片，AOI/AXI設(shè)備和連接器檢測(cè)。下游機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中 汽車 和醫(yī)藥也占很大比例，2015年分別達(dá)到10.9％和9.7％。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是提高所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)線的自動(dòng)化。特別是在一些不適合手工作業(yè)或人眼難以滿足要求的危險(xiǎn)工作中，同時(shí)，在大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品質(zhì)量通過(guò)人工視覺(jué)檢查，精度不高，機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)方法可以大大提高。提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)自動(dòng)化。業(yè)界預(yù)計(jì)機(jī)器視覺(jué)的未來(lái)將進(jìn)一步開(kāi)放。

機(jī)器視覺(jué)技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用

目前，國(guó)內(nèi)機(jī)器視覺(jué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于電子和半導(dǎo)體制造， 汽車 制造，工業(yè)測(cè)試，藥品檢測(cè)和包裝，食品包裝，印刷和測(cè)試，鐵路和公路測(cè)試，公共安全，金融，生物醫(yī)學(xué)， 娛樂(lè) ，軍事，化學(xué)研究和其他領(lǐng)域。毫無(wú)疑問(wèn)，工業(yè)領(lǐng)域是機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用的最大比例。重要原因是中國(guó)已成為全球制造，高需求零件加工的加工中心及其相應(yīng)的先進(jìn)生產(chǎn)線改造，使機(jī)械視覺(jué)產(chǎn)品在工業(yè)制造中得以實(shí)現(xiàn)。

基于機(jī)器視覺(jué)的工業(yè)機(jī)器人定位技術(shù)

機(jī)器人的智能程度影響整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)機(jī)器人主要通過(guò)教學(xué)再現(xiàn)或預(yù)編程來(lái)執(zhí)行各種操作，這極大地限制了機(jī)器人的應(yīng)用。具有力感，機(jī)器視覺(jué)和各種傳感器的機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)是靈活自動(dòng)化制造技術(shù)的典范。通過(guò)機(jī)器人的視覺(jué)控制，不需要預(yù)先教導(dǎo)或離線編程工業(yè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)軌跡，這可以節(jié)省很多錢，編程時(shí)間，提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。

工業(yè)在線檢測(cè)系統(tǒng)

機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)在線檢測(cè)的各種應(yīng)用中非?；钴S，例如：印刷電路板的目視檢查，鋼板表面的自動(dòng)探傷，大型工件的平行度和垂直度測(cè)量，容器體積或雜質(zhì)檢測(cè)，自動(dòng)識(shí)別和分類，機(jī)械零件幾何尺寸測(cè)量等。

例如，ROVER（ 汽車 ）800系列車身輪廓尺寸精度的100％在線檢測(cè)是工業(yè)檢測(cè)中使用的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的典型示例。該系統(tǒng)由62個(gè)測(cè)量單元組成，每個(gè)測(cè)量單元由一個(gè)激光器和一個(gè)CCD攝像頭組成，用于檢測(cè)機(jī)身外殼上的288個(gè)測(cè)量點(diǎn)。檢查系統(tǒng)每40秒檢測(cè)一個(gè)車身的速度，并檢測(cè)三種類型的車身。系統(tǒng)將測(cè)試結(jié)果與CAD模型中的尺寸進(jìn)行比較，測(cè)量精度為±0.1 mm。

工業(yè)3D視覺(jué)，為智能制造打開(kāi)新“視界”

1969年，第一片CCD圖像傳感器在美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室誕生，它為數(shù)字影像產(chǎn)業(yè)的發(fā)展打開(kāi)了一扇新的大門。從此，人們的日常生活、生產(chǎn)都與影像、視覺(jué)相聯(lián)系。

機(jī)器視覺(jué)的世界也在萌芽，從黑白到彩色，從低分辨率到高分辨率，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)。而現(xiàn)在，我們要讓機(jī)器去了解真實(shí)的3D世界，讓3D的影像出現(xiàn)在我們的面前，這就是所謂的“第四次視覺(jué)革命”。第四次視覺(jué)變革的核心是3D傳感器產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。

機(jī)器視覺(jué)從之前的2D平面進(jìn)化到3D立體“視界”，我們常見(jiàn)的刷臉支付、Face ID、VR、無(wú)人便利店、智能機(jī)器人等產(chǎn)品技術(shù)，背后關(guān)鍵的 科技 便是3D視覺(jué)技術(shù)。而第四次的視覺(jué)革命與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，也讓實(shí)體經(jīng)濟(jì)與技術(shù)價(jià)值最大化，開(kāi)始逐步向真實(shí)的產(chǎn)業(yè)場(chǎng)景、生產(chǎn)效率與產(chǎn)業(yè)可行性進(jìn)發(fā)。

用一個(gè)詞來(lái)形容3D機(jī)器視覺(jué)與工業(yè)網(wǎng)絡(luò)之間的聯(lián)系，最恰當(dāng)?shù)男稳菥褪牵骸拔磥?lái)的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)將會(huì)建立在3D機(jī)器視覺(jué)的基礎(chǔ)上，以及人工智能的認(rèn)知系統(tǒng)。機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)界的運(yùn)用，早已不是新鮮事，經(jīng)過(guò)三十多年的發(fā)展，在產(chǎn)業(yè)中的作用也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。

在工業(yè)視覺(jué)技術(shù)中，2 D是最早應(yīng)用于自動(dòng)制造領(lǐng)域的技術(shù)，但是2 D技術(shù)一般僅用于處理平面的問(wèn)題，而對(duì)具有高信息量的對(duì)象，例如曲面、弧度等，二維視覺(jué)很難實(shí)現(xiàn)，從而推動(dòng)了三維視覺(jué)的發(fā)展。與二維圖像相比，3D圖像對(duì)周圍光線的影響不大，具有更高的準(zhǔn)確度和可靠性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高速運(yùn)動(dòng)物體的形狀、色彩對(duì)比度、空間坐標(biāo)等的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。三維可視化技術(shù)能夠很好地解決目前2 D技術(shù)不能解決的許多工業(yè)領(lǐng)域的問(wèn)題，同時(shí)也是2 D技術(shù)的一個(gè)重要補(bǔ)充。近年來(lái)，隨著消費(fèi)電子、 汽車 、半導(dǎo)體等精密加工領(lǐng)域的需求越來(lái)越大，高精度3D視覺(jué)技術(shù)也逐漸成為了一個(gè)熱門話題。

工業(yè)三維可視化的研究方向包括三大領(lǐng)域：尺寸和缺陷檢測(cè)、智能制造和自主導(dǎo)航。近兩年來(lái)，工業(yè)3D視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)生了巨大的轉(zhuǎn)變，從單一的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)到了全產(chǎn)品的制造。

在生產(chǎn)線上，在此以前，工業(yè)3D可視化僅限于單個(gè)場(chǎng)景，例如最常用的質(zhì)量檢驗(yàn)。比如，在智能手機(jī)的制造過(guò)程中，主要包括主板、零部件組裝、包裝和出貨三個(gè)方面。所以，工業(yè)3D視覺(jué)質(zhì)量的質(zhì)量檢驗(yàn)也是在這三個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行的。而如今，由于三維視覺(jué)技術(shù)的融合，使得從原材料到包裝檢驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，都能實(shí)現(xiàn)多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。例如，在流水線上的下料、零件的焊接、噴涂、裝配等，都可以在三維視覺(jué)中使用。

當(dāng)然，2 D視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用還沒(méi)有被徹底拋棄。3D視覺(jué)技術(shù)將會(huì)是二維技術(shù)的一個(gè)重要補(bǔ)充，它將被應(yīng)用到元件的測(cè)試中，比如對(duì) SIM卡的插槽，電池模塊，攝像頭模塊的尺寸，以及攝像頭模塊的安裝，大部分廠家都會(huì)提供二維/三維的組合。

不論是單個(gè)場(chǎng)景的運(yùn)用，或是多個(gè)工藝方案的組合，3D機(jī)器視覺(jué)在工業(yè)生產(chǎn)中都扮演著舉足輕重的角色。但在高精密探測(cè)系統(tǒng)中，關(guān)鍵部件的研制，與國(guó)外相比技術(shù)的差距還是較大，短時(shí)間內(nèi)難以超越。

事實(shí)上，3D視覺(jué)技術(shù)在世界范圍內(nèi)的發(fā)展，也是在2014年左右。在中國(guó)持續(xù)向國(guó)外轉(zhuǎn)移和更新產(chǎn)業(yè)鏈的同時(shí)，國(guó)內(nèi)的研究人員也在逐步增加3D視覺(jué)技術(shù)的投資。但在產(chǎn)業(yè)上，因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)的多樣性、技術(shù)壁壘、場(chǎng)景等因素，大多數(shù)企業(yè)都會(huì)選擇在一個(gè)垂直的方向發(fā)展。3D可視化的硬件技術(shù)水平是有限的，隨著 AI技術(shù)的發(fā)展，能夠滿足部分高精度的探測(cè)要求，在某種程度上彌補(bǔ)了硬件方面的缺陷。

1．技術(shù)與產(chǎn)品需要持續(xù)升級(jí)。工業(yè)3D 機(jī)器視覺(jué)成像技術(shù)不斷發(fā)展，但在底層的視覺(jué)硬件設(shè)備中繞不開(kāi)的卡脖子技術(shù)就是芯片和光學(xué)鏡頭，這部分仍然是國(guó)外廠商的主場(chǎng)。而集成的3D機(jī)器視覺(jué)目前依然沒(méi)有具備抗環(huán)境光干擾能力強(qiáng)、測(cè)距精度高、分辨高和成本低等優(yōu)點(diǎn)于一身的 3D 傳感器。目前 3D 視覺(jué)的應(yīng)用還是依據(jù)具體的使用場(chǎng)景和預(yù)算來(lái)選擇相機(jī)，然后根據(jù)相機(jī)成像結(jié)果來(lái)進(jìn)行算法定制開(kāi)發(fā)。這種成本高、周期久的應(yīng)用模式嚴(yán)重限制了 3D 視覺(jué)在實(shí)際場(chǎng)景中的使用。

2.市場(chǎng)與供應(yīng)鏈的不成熟、不完善。對(duì)于一些需要采購(gòu)3D視覺(jué)的產(chǎn)品的廠商來(lái)說(shuō)，前期的產(chǎn)品量需求較少，在這種情況下，工業(yè)3D視覺(jué)廠商無(wú)法通過(guò)規(guī)?；氖侄畏?jǐn)偖a(chǎn)品成本，而市場(chǎng)中有很大的一部分潛在用戶都是對(duì)價(jià)格以及供應(yīng)鏈敏感的用戶，處于早期發(fā)展階段的工業(yè)3D視覺(jué)產(chǎn)品撬動(dòng)市場(chǎng)較困難。

4.生產(chǎn)線的適配與周期長(zhǎng)。千行百業(yè)的產(chǎn)線定制化需求使得設(shè)備具備非標(biāo)性，通用性差，對(duì)于工廠來(lái)說(shuō)不同的業(yè)務(wù)場(chǎng)景、生產(chǎn)環(huán)節(jié)，甚至不同工廠之間的需求都不盡相同，制造過(guò)程中的多品種、小批量影響企業(yè)的改造難度。設(shè)備交付之后還需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)試，最終與產(chǎn)線適配才可以，存在一定的周期影響著企業(yè)的自動(dòng)化改造積極性。

這種需求制約著三維視覺(jué)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的應(yīng)用。目前，3D視覺(jué)技術(shù)還處在起步階段，還沒(méi)有形成大規(guī)模的商用場(chǎng)景，而且還沒(méi)有形成統(tǒng)一的生產(chǎn)模式，整個(gè)市場(chǎng)都是分散的，碎片化的，3D視覺(jué)技術(shù)還得在各個(gè)領(lǐng)域中 探索 ，找到自己的優(yōu)勢(shì)，完善自己的產(chǎn)品，提高自己的服務(wù)水平，為產(chǎn)業(yè)的升級(jí)做貢獻(xiàn)。

機(jī)器視覺(jué)光源的選擇

機(jī)器視覺(jué)光源的選擇

機(jī)器視覺(jué)光源的選擇，現(xiàn)代生活中日常照明離不開(kāi)燈光，房屋裝修更是對(duì)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(jué)感都不同，下面一起來(lái)了解一下，機(jī)器視覺(jué)光源的選擇。

機(jī)器視覺(jué)光源的選擇1

機(jī)器視覺(jué)光源

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測(cè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，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(hào)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長(zhǎng)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(gè)數(shù)、合格不合格、有無(wú)等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別功能。

機(jī)器視覺(jué)光源的選擇

一、簡(jiǎn)單的預(yù)備知識(shí)

1、因材質(zhì)和厚度不同、對(duì)光的透過(guò)特性（透明度）各異。

2、光根據(jù)其波長(zhǎng)之長(zhǎng)短、對(duì)物質(zhì)的穿透能力（穿透率）各異。

3、光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)、對(duì)物質(zhì)的透過(guò)力越強(qiáng)，光的波長(zhǎng)越短、在物質(zhì)表面的擴(kuò)散率越大。

4、透射照明、即是使光線透射對(duì)象物、并觀察其透過(guò)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(cè)物與背景盡量明顕區(qū)分。

3、摂取圖像時(shí)、最重要之處是如何鮮明地獲得：被測(cè)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(duì)機(jī)器視覺(jué)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(dá)每天都有很多新鮮的東西問(wèn)世，無(wú)論是那一方面的機(jī)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(jī)一類的就是褪花生跟瓜子發(fā)明的，都是省力又省時(shí)間的偉大發(fā)明呢。

機(jī)器視覺(jué)光源的選擇2

一套完整的視覺(jué)檢測(cè)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(jī)、工業(yè)鏡頭以及機(jī)器視覺(jué)光源承擔(dān)，今天我們主要介紹機(jī)器視覺(jué)光源的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)及選型技巧。

首先我們需要了解，機(jī)器視覺(jué)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(duì)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(jì)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(shí)也提高系統(tǒng)的精度和可靠性。但非常遺憾，目前沒(méi)有通用的機(jī)器視覺(jué)照明系統(tǒng)應(yīng)對(duì)不同的檢測(cè)要求，因此針對(duì)每個(gè)特定的案例，都需要設(shè)計(jì)合適的照明裝置，以達(dá)到最佳效果。而不合適的照明，則會(huì)引起很多問(wèn)題，機(jī)器視覺(jué)光源如此重要，卻往往被很多人忽視。

目前機(jī)器視覺(jué)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(zhǎng)、響應(yīng)速度快、單色性好、顏色多樣、綜合性價(jià)比高等特點(diǎn)在行業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用：

一、形狀自由度

一個(gè)LED光源是由許多單個(gè)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(duì)用戶的情況，設(shè)計(jì)光源的形狀和尺寸。

二、使用壽命長(zhǎng)

為了使圖像處理單元得到精確的、重復(fù)性好的測(cè)量結(jié)果，照明系統(tǒng)必須保證相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)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(shí)后，亮度衰減，但遠(yuǎn)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(zhǎng)一倍。

三、響應(yīng)速度快

LED發(fā)光管響應(yīng)時(shí)間很短，響應(yīng)時(shí)間的真正意義是能按要求保證多個(gè)光源或一個(gè)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(shí)，達(dá)到最大照度的時(shí)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(huì)有很大的差別。實(shí)際上，如何利用光源顏色的技術(shù)特性得到最佳對(duì)比度的圖像效果一直是光源開(kāi)發(fā)的主要方向。

五、綜合性運(yùn)營(yíng)成本低

選用低廉而性能沒(méi)有保證的產(chǎn)品，初次投資的節(jié)省很快會(huì)被日常的維護(hù)、維修費(fèi)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(fèi)了維修工程師許多寶貴的時(shí)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(fèi)就越大，因此選用壽命長(zhǎng)的LED光源從長(zhǎng)遠(yuǎn)看是很經(jīng)濟(jì)的'。

機(jī)器視覺(jué)照明技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)：

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(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最基本的參數(shù)。它取決于光源的類型和相對(duì)于物體放置的位置，一般來(lái)說(shuō)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(lái)的。

直射光：入射光基本上來(lái)自一個(gè)方向，射角小，它能投射出物體陰影；

漫射光：入射光來(lái)自多個(gè)方向，甚至于所有的方向，它不會(huì)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(shí)用途很大，有時(shí)又可能產(chǎn)生極強(qiáng)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(gè)方向漫散出去。在大多數(shù)實(shí)際情況下，漫散光在某個(gè)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(jiàn)的，在這個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見(jiàn)光，范圍在400nm至760nm之間（有的人可以觀測(cè)到380~780nm），即從紫色380nm到紅色780nm。

色環(huán)就是把可見(jiàn)光光譜中的色彩進(jìn)行排序，形成紅色連接到另一端的紫色。機(jī)器視覺(jué)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(lái)自于藍(lán)色調(diào)。通常用相反色溫的光線照射，圖像可以達(dá)到最高級(jí)別的對(duì)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(duì)我們選擇光源很有幫助。

4）明視場(chǎng)和暗視場(chǎng)

明視場(chǎng)是最常用的照明方案，采用正面直射光照射形成。而暗視場(chǎng)主要由低角度或背光照明形成。對(duì)于不同項(xiàng)目檢測(cè)需求，選擇不同類型的照明方式，一般來(lái)說(shuō)暗視場(chǎng)會(huì)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(jiàn)光范圍，主要有白光（復(fù)合光）、紅色、藍(lán)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(huì)根據(jù)不同光源外形特性進(jìn)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(jìn)行分類，主要有無(wú)影光源、同軸光源、點(diǎn)光源、線光源、背光源、組合光源以及結(jié)構(gòu)光源等。

常見(jiàn)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(duì)比度物體圖像的時(shí)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(shí)，會(huì)引起類似鏡面的反光。通用照明一般采用環(huán)狀或點(diǎn)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(chǎng)照明：暗場(chǎng)照明是相對(duì)于物體表面提供低角度照明。

使用工業(yè)相機(jī)拍攝鏡子，如果視野內(nèi)能看見(jiàn)光源就認(rèn)為是亮場(chǎng)照明，相反的在視野中看不到光源就是暗場(chǎng)照明。因此光源是亮場(chǎng)照明還是暗場(chǎng)照明與光源的位置有關(guān)。通常，暗場(chǎng)照明應(yīng)用于對(duì)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(guò)來(lái)均勻視場(chǎng)的光，通過(guò)相機(jī)可以看到物面的側(cè)面輪廓。

背光照明常用于測(cè)量物體的尺寸和方向。背光照明產(chǎn)生很強(qiáng)的對(duì)比度。應(yīng)用背光技術(shù)時(shí)，物體表面特征可能會(huì)丟失。例如，可以應(yīng)用背光技術(shù)測(cè)量硬幣的直徑，但是卻無(wú)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(duì)于完全組裝的電路板照明非常有用。這種光源可以達(dá)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(guò)垂直墻壁出來(lái)的發(fā)散光，射到一個(gè)使光向下的分光鏡上，相機(jī)從上面通過(guò)分光鏡看物體。

這種類型的光源對(duì)檢測(cè)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(cè)面積不明顯的物體。

6.偏振片：只允許振動(dòng)方向平行于其允許方向的光通過(guò)，垂直分量被截止。

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

視覺(jué)工業(yè)檢測(cè)系統(tǒng)能檢測(cè)哪些缺陷？

我們都知道，視覺(jué)檢測(cè)范圍非常的廣泛，因?yàn)樗梢詰?yīng)用在各個(gè)行業(yè)當(dāng)中，如在工業(yè)視覺(jué)檢測(cè)當(dāng)中，常見(jiàn)的工業(yè)視覺(jué)檢測(cè)表面缺陷有劃傷、劃痕、輥印、凹坑、粗糙、波紋等外觀缺陷，此外還有像一些非金屬產(chǎn)品表面的夾雜、破損、污點(diǎn)，以及紙張表面的色差、壓痕，玻璃等

一般來(lái)說(shuō)表面缺陷是由于物品在制造過(guò)程中出現(xiàn)物理不均勻所導(dǎo)致的，因此，產(chǎn)品外觀缺陷問(wèn)題對(duì)于每一個(gè)制造型企業(yè)來(lái)說(shuō)是需要著重去關(guān)注的事情。

綜上所述，表面視覺(jué)檢測(cè)技術(shù)不單單是針對(duì)以上幾種缺陷類型檢測(cè)，還有很多很多，如：零件裝配完整性檢測(cè)，裝配尺寸精度檢測(cè)，位置/角度測(cè)量，零件識(shí)別，PCB板檢測(cè)，印刷品檢測(cè)，瓶蓋檢測(cè)，玻璃、煙草、棉花檢測(cè)，以及指紋、汽車牌照、人臉、條碼等識(shí)別等等，應(yīng)用場(chǎng)景可涉及鋼板、玻璃、印刷、電子、紡織品、工業(yè)零件多種行業(yè)產(chǎn)品。