深圳视觉检测厂家——机器视觉系统中的光源
2022-10-27 12:01:33 浏览：799 咨询电话：13924345841
不同的机器视觉系统的照明设计总是不一样的，这是因为影响照明方案的因素非常多。例如光的强度、颜色、均匀性、光源的结构、大小、照射方式以及被测物体的光学特性、距离、物体大小、背景特性等。当然，物体本身的特性、工作环境情况等是最重要的因素。
照明设计涉及三个主要方面：光源的种类和特性、目标及其背景的光反射和传送特性、光源的结构。最佳光源和照明方式的选择需要理论知识，但实践经验以及反复的大量试验也很重要。
光照技术中光源的特性是最重要的，视觉光源的设计涉及到五个重要因素：
1.均匀性：在所有的机器视觉应用中，都要求均匀的光照。因为所有的光源随着距离的增加和照射角的偏离，其照射强度减小，所以在对大面积物体照明时会带来较大的问题，有时只能在视场的中心位置保持均匀。
2.光谱：光是由单一的或多种成分的光谱组成的，例如日光的光谱就是由从红外到紫外的所有光谱组成的，人眼能感觉的光谱范围在380nm至780nm之间，即从红色780nm到紫色380nm。见图1-2。光的颜色取决于光源所产生的光的类型，以及覆盖在光源或摄像头镜头上的光学滤色镜。
3.强度：光照的强度会影响摄像头的曝光，光线不足则意味着低对比度，就要加大放大倍数，但可能同时将噪音放大，也可能使镜头的光圈加大，但景深减小了。反过来，强度过大会浪费能量，并带来散热的问题。有时对光照强度大小的调节会带来意想不到的结果。
4.方向：控制和调节照射到物体上的入射光的方向是机器视觉系统设计的最基本的因素。它取决于光源的类型和相对于物体放置的位置。一般来说有两种最基本的方式，所有其它的方式都是从这两种方法中延伸出来的。
直射光：入射光基本上来自一个方向，射角小，它能投射出被照射物体的阴影；
漫射光：入射光来自多个方向，甚至所有的方向，它不会投射出明显的阴影。
5.偏振性：（Polarization）又称极化光，是光波的一种特性。光在传播时和电磁波一样是震荡的，一般的光波的震荡方向是不定的，而极化光的震荡方向处在一个确定的平面上，例如线性极化光的振荡轴与传播方向垂直。光波的这种偏振性，在镜面式的反射光中保留了定向性，而漫散式的反射光则丢失了。这样就可以使用光线的偏振性使镜面眩光掠过摄像头镜头，来消除镜面反射光的影响。
光源的种类非常多，它们的划分方式也很多，从发光器件本身可以分为卤素灯、荧光灯、LED灯、氙灯等等；根据灯的几何形状可以分为环形、方形、穹形、长条形等等；根据发光的特性可以分为点光源、线光源、面光源等；根据照射的角度又可以分为直射、间接、掠射、同轴、平行等方式。
目前一个最明显的发展趋势是LED（Light Emitting Diode）发光二极管光源的采用。LED光源的主要颜色分为红、蓝、绿和白四种，另外还有橙色、红外、紫外等。其中，红色是最常用的。LED光源的最大优点是发光效率高、响应速度快、体积小、发热小、功耗低、发光稳定、寿命长、易于组成不同形状的光源等等。
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