机器视觉光源的分类及各种光源的特点

为什么要使用光源

机器视觉系统的核心是图像的采集和处理，图像本身的成像质量对整个视觉系统极为关键。光学光源则是影响机器视觉系统成像质量的重要因素，好多光源和照明效果对视觉判断影响是很大的。

通过适当的光源照明设计，使图像的目标信息与背景信息得到最佳的分离，可以大大降低图像处理算法分割、识别的难度，同时提高系统的定位、测量精度，使得系统的可靠性和综合性能得到提高。反之，如果光源设计不当，会导致在图像处理算法设计和成像系统设计中事倍功半。因此，光源及光学系统的设计的成败是决定系统成败的首要因素。

在机器视觉系统中，光源的作用：

1，照明目标，提高目标亮度；

2，形成最有利于图像处理的成像效果；

3，克服坏境光的干扰，保证图像的稳定性；

4，用作测量的工具和参照。

光源的分类

在机器视觉里的光源主要是指人造光源，是人为的将各种形式的能量（热能、电能、化学能）转化成光辐射的器件。

人工光源一般可分为以下几类：热辐射光源、气体放电光源、固体发光光源、激光器。

发光二极管（LED）光源作为一种新型的半导体发光材料，在寿命和稳定性上具有非常明显的优势。

以下以现在被广泛使用的LED光源重点介绍。

#条形光源

条形光源特点：

>>LED均成直线或其组合排列，照度高，光源指向性强，照明效果也符合直线型规律或其叠加。

>>采用特殊光学透镜，有效改变LED照射角度。

>>采用标准模具成型、拼接安装，结构稳定

>>可选漫射版导光，光线均匀。

>>尺寸、颜色可以根据实际需求定制。

应用场合：可用于电子元件识别与缺陷检测；文字、形状识别等；

#环形光源

环形光源分为垂直照射环形光源，角度照射环形光源，低角度环形光源，无影环形光源。

垂直照射环形光源的特点：

>>用高亮度LED高密度安装，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；

>>照明面积较大，光照均匀性好，适用于较大面积照明；

>>可用于底基和线路板定位、晶片部件的检查等。

角度照射环形光源的特点：

>>用超高亮度LED高密度安装，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；

>>在一定工作距离下，光束集中亮度高，均匀性好，照射面积相对较小；

>>用于塑胶容器检查、工件螺孔定位、标签检测、管脚、集成电路印子检测等类似用途。

>>用于文字形状识别和缺陷检测。

低角度环形光源的特点：

>>用超高亮度LED进行水平照射，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；

>>低角度照射光照明对表面凹凸表现力强，特别适用于晶片或者玻璃底基上的伤痕检测，刻印文字的读取、工件边缘轮廓抽取、划痕检测等。

无影环形光源的特点：

>>使用超高亮度LED进行光线垂直照射，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；

>>漫反射二次光源，光照均匀，无影效果，对镜面反射体如晶片或玻璃基底上的伤痕检测，金属表面检测效果突出。

#背光源

背光源的特点：

>>使用超高亮度LED进行正面垂直照射，提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色；

>>经过特殊导光材料优化光路，平行性好；

>>适合外观检测，或者尺寸测量；

>>可安装于底部背光源和侧部背光源表面；

#同轴光源

同轴光源的特点：

>>采用特殊照明设计，达到高均匀性；

>>特殊导热材料，散热好，稳定性高；

>>使用分镜头，提供优质光学效果；

广泛用于半导体、PCB板、以及金属零件的表面成像检测，具有很好的均匀性，对光洁表面上的异常特征成像突出，表现力好。

#点光源

点光源的特点：

>>使用大功率LED，颜色可选，体积小，发光强度高；

>>可组合使用做重点照明或者补光照明；

>>光钎卤素灯的替代品，可配合同轴镜头代替同轴光使用。

光源的种类多样，可以按照不同的要求使用不同的光源设计，达到最佳的照明成像效果，达到最佳的检测效果。

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