工業(yè)視覺光源教程

本文目錄一覽：

• 1、如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺光源？
• 2、如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺光源
• 3、如何正確合理的使用機(jī)器視覺光源
• 4、機(jī)器視覺怎樣選擇合適的光源

如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺光源？

您可以登陸機(jī)器視覺產(chǎn)品資料查詢平臺，在光源控制器及配件類目下篩選適合您使用的視覺光源：

機(jī)器視覺產(chǎn)品資料查詢平臺

選擇工業(yè)相機(jī)的視覺光源時(shí)需要考慮以下因素：

1、對比度

機(jī)器視覺照明最重要的任務(wù)就是使目標(biāo)特征與背景特征之間產(chǎn)生最大的對比度。對比度就是在目標(biāo)特征與背景特征之間有足夠的灰度量區(qū)別。好的照明應(yīng)能保證目標(biāo)特征突出于其他背景

2、亮度

最佳選擇是選擇更亮的那個(gè)。光源不夠亮?xí)r，會出現(xiàn)三種不好的情況：

1）相機(jī)的信噪比不夠。光源亮度不夠，依靠調(diào)節(jié)相機(jī)參數(shù)等方式提高亮度極有可能增大圖像上的噪聲，從而對相機(jī)的信噪比提出更高的要求；

2）光源亮度不夠，通過加大光圈的方式來提高圖像亮度，會減小景深；

3）光源亮度不夠，自然光等隨機(jī)光對系統(tǒng)的影響會增大。

3、魯棒性

選擇光源對部件的位置敏感度最小的那個(gè)。當(dāng)光源放置在攝像頭視野的不同區(qū)域或不同角度時(shí)，圖像不會隨之變化。方向性很強(qiáng)的光源，增大了對高亮區(qū)域鏡面反射的發(fā)生率，不利于后期特征提取。另外，光源具有較寬的光譜范圍，可以對不同材料的物體進(jìn)行檢測。

4、均勻性

光源均勻性要好，在有效的照射范圍內(nèi)，灰度值標(biāo)準(zhǔn)差要小。

5、其他因素

具有較長的使用壽命及較高的穩(wěn)定性，保障光源在長時(shí)間運(yùn)行狀態(tài)下能持續(xù)穩(wěn)定的工作；成本低，易根據(jù)現(xiàn)場情況定制特殊形狀光源。

如何選擇工業(yè)相機(jī)的視覺光源

機(jī)器視覺系統(tǒng)隨著工業(yè)自動化的發(fā)展，被廣泛的應(yīng)用于工業(yè)檢測中，工業(yè)檢測應(yīng)用于識別、表面質(zhì)量、圖像處理、圖像采集等。

一個(gè)完整的機(jī)器視覺系統(tǒng)包括：工業(yè)相機(jī)、光源、圖像采集卡、圖像采集軟件等。

告訴大家如何選擇合適的機(jī)器視覺光源呢？要注意一下幾點(diǎn)：

1、亮度：在兩種光源中選擇時(shí)，最佳的選擇是更亮的那個(gè)。

當(dāng)光源不夠亮?xí)r，可能有三種不好的情況會出現(xiàn)。

第一，工業(yè)相機(jī)的信噪比不夠；由于光源的亮度不夠，圖像的對比度必然不夠，在圖像上出現(xiàn)噪聲的可能性也隨即增大。

第二，光源的亮度不夠，必然要加大光圈，從而減小了景深。

第三，當(dāng)光源的亮度不夠的時(shí)候，自然光等隨機(jī)光對系統(tǒng)的影響會最大。

2、光源均勻性：不均勻的光會造成不均勻的反射。均勻關(guān)系到三個(gè)方面。

第一，對于視野，在攝像頭視野范圍部分應(yīng)該是均勻的。簡單的說，圖像中暗的區(qū)域就是缺少反射光，而亮點(diǎn)就是此處反射太強(qiáng)了。

第二，不均勻的光會使視野范圍內(nèi)部分區(qū)域的光比其他區(qū)域多。從而造成物體表面反射不均勻（假設(shè)物體表面的對光的反射是相同的）。

第三，均勻的光源會補(bǔ)償物體表面的角度變化，即使物體表面的幾何形狀不同，光源在各部分的反射也是均勻的。

3、光譜特征：光源的顏色及測量物體表面的顏色決定了反射到攝像頭的光能的大小及波長。

白光或某種特殊的光譜在提取其他顏色的特征信息時(shí)可能使比較重要的因素。當(dāng)分析多顏色特征的時(shí)候，選擇光源的時(shí)候，色溫是一個(gè)比較重要的因素。

4、壽命特性：光源一般需要持續(xù)使用。為使圖像處理保持一致的精確，視覺系統(tǒng)必須保證長時(shí)間獲得穩(wěn)定一致的圖像。

5、對比度：對比度對機(jī)器視覺來說非常重要。機(jī)器視覺應(yīng)用的照明的最重要的任務(wù)就是使需要被觀察的特征與需要被忽略的圖像特征之間產(chǎn)生最大的對比度，從而易于特征的區(qū)分。

對比度定義為在特征與其周圍的區(qū)域之間有足夠的灰度量區(qū)別。好的照明應(yīng)該能夠保證需要檢測的特征突出于其他背景。

如何正確合理的使用機(jī)器視覺光源

1、用盡量低的亮度等級使用光源

將光源等級設(shè)置于50%以下減小電流量，因此所發(fā)出熱量少，避免亮度損耗。建議用30%-50%的光源等級。如果長期使用導(dǎo)致亮度減小，可逐漸提高亮度等級。

2、可安裝風(fēng)扇或提供空氣流以散熱。降低溫度以減緩亮度的劣化。

3、只在成像時(shí)開啟光源。

連續(xù)多次開關(guān)LED光源，對其使用壽命幾乎沒有影響。當(dāng)LED作為頻閃光源或僅根據(jù)外部信號需求而開啟時(shí)，光源強(qiáng)度穩(wěn)定LED壽命將明顯增長。

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機(jī)器視覺怎樣選擇合適的光源

選擇最合適的機(jī)器視覺照明光源的八個(gè)小技巧：

（1）檢測材料缺損請使用亮度高的光；

（2）精確定位請使用合適波長的光；

（3）檢測玻璃上的刮痕請使用非漫射的光，即Non-Diffused Light；

（4）檢測透明包裝請使用漫射光，即Diffused Light；

（5）創(chuàng)造對比請使用顏色光；

（6）檢測快速移動物體請使用頻閃光；

（7）消除反射時(shí)請使用紅外光；

（8）消除顏色變化請使用紅外光；

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