机器视觉中三种主要光源的分析报告
机器视觉光源选择方法
机器视觉光源选择方法随着机器视觉技术的不断发展，光源的选择越来越重要。
在机器视觉应用中，光源的选择直接影响到图像的质量和识别率。
因此，如何选择适合的光源成为了机器视觉应用中不可忽略的一环。
一、光源的种类常见的机器视觉光源有：白光、红外线、激光等。
其中，白光光源是最常用的光源，可以满足大部分机器视觉应用的需求。
而红外线光源则适用于一些特殊场合，如在黑暗环境下进行图像采集。
激光光源则适用于高精度测量和三维成像等领域。
二、光源的选择原则1. 光源亮度要足够光源亮度足够是保证图像质量的前提。
如果光源亮度不足，会导致图像过暗、噪点过多等问题，影响图像的识别率。
因此，在选择光源时，要确保光源亮度足够。
2. 光源颜色要合适光源颜色是影响图像色彩的重要因素。
在机器视觉应用中，要根据不同的应用场景选择合适的光源颜色，以保证图像的色彩准确性。
比如，在检测红色产品时，应选择波长较短的光源，而在检测蓝色产品时，则应选择波长较长的光源。
3. 光源角度要合适光源角度是影响图像亮度和对比度的因素。
在机器视觉应用中，应根据不同的产品和检测要求选择合适的光源角度，以达到最佳的图像效果。
一般来说，光线垂直于被测物体的表面，可以得到最佳的图像效果。
4. 光源稳定性要好光源稳定性是影响图像质量的重要因素之一。
如果光源不稳定，会导致图像的亮度和对比度变化，影响图像的识别率。
因此，在选择光源时，要选择稳定性好的光源，以保证图像的稳定性和准确性。
三、常见的光源选择方案1. 均匀光源均匀光源是一种常见的光源选择方案。
它可以提供均匀的光照，使得被测物体的表面亮度均匀，并且可以减少表面反射和阴影的影响。
均匀光源适用于需要进行表面检测和缺陷检测的场合。
2. 点光源点光源是一种局部光源，可以提供高亮度的光照，使得被测物体的表面反射更强。
点光源适用于需要进行形状和尺寸检测的场合。
3. 环形光源环形光源是一种环形状的光源，可以提供均匀的光照，同时可以减少阴影的影响。
机器视觉光源介绍
监控行业 包装（透过塑料包装） 检测洒瓶异物 电子、半导体检测
可先波长：365-405nm 应用高精度场合
检测金属表面细微划痕 验钞防伪检测 UV固化油墨 烟盒防伪检测
由LED中心波长为850/940nm阵列而成，一般 波长越长穿透性越好，可根据红外相机的 CCD芯片感应波长自由选择，利用穿透性好 的特性来获取理想的图像。适合透过固体或 液体的染料、油墨来观察内容的有无、异物 及字符识别等
显微镜照明
清的部分，是边缘检测、金属表面的刻字和
损伤检测的理想选择
低角度无影光源
独特的照射结构，实现均匀 照射\高效的低角度照明，增 强表面特征\ 提高缺陷对比度 可减反光或耀斑
BGA\QFP位置检测 集成电路料带检测 连接件管教间距及偏移检测 瓶盖裂痕检测
低角度无影光是采用独特的照射结构，从 LED发出的光均匀地扩散照射，柔性线路板 以90度照身角度固定，经漫反射板折射后低 角度照射在被测物体上，对目标区域进行高 效的低角度照明，以强化表面特征。
高亮条形光源
亮度高，方向性好 尺寸灵活多变 结构\角度可自由组合\调整 安装方便、结构紧凑 适用范围广泛
大尺寸液晶面板缺陷检测 金属表面缺陷检测 印刷字符缺检测 连倿器引脚平整度检测 表面裂缝检测 边缘缺陷检测
由高密度直插式LED阵列组成，适合大幅面 尺寸检测。多个条形光源可自由组合，照射 角度也可自由调整，某些情况下可代替环形 光。
均匀性高、尺寸灵活多变 高均匀条形光源 结构\角度可自由组合\调整
安装方便，结构紧凑
大面积尺寸测量 金属表面缺陷检测 印刷字符缺陷检测 边缘缺陷检测
由高密度贴片式LED阵列组成，高亮度高均 匀的特点，可当前向光使用亦可背部光使 用，在某种情况下，用于背部光配套线阵相 机在高速运动时可达到理想的效果。
【机器视觉】机器视觉光源详解...
【机器视觉】机器视觉光源详解...00. 目录文章目录•o00. 目录o01. 自然光介绍o02. 光的颜色介绍o03. 机器视觉光源o▪ 3.1 环形光源▪ 3.2 条形光源(常规型)▪ 3.3 条形光源(非标型)▪ 3.4 条形组合光源▪ 3.5 高亮高均条形光源▪ 3.6 面光源(背光源)▪ 3.7 平行面光源▪ 3.8 开孔面光源▪ 3.9 侧面道光背光源▪ 3.10 同轴光源▪ 3.11 直角同轴光源▪ 3.12 高亮高均同轴光源▪ 3.13 同轴平行光源▪ 3.14 线性光源▪ 3.15 圆顶光源▪ 3.16 隧道光源o04. 附录01. 自然光介绍在生活中，光主要来自于太阳光，而太阳光的辐射也是最为全面的，虽然太阳光看起来是没有颜色的，但是太阳光的组合成分却是最为复杂，即太阳光是复合光线，接下来介绍下太阳光的组合成分；太阳光主要分为两部分：不可见光，可见光；不可见光主要分为红外区域的不可见光和紫外区域的不可见光：可见光主要是波长为760nm~380nm 的光，而这部分光可以通过对太阳光使用三棱镜色散获取到；在表现不同的可见光中，不同波长的光线呈现不同的颜色，即波长决定特定颜色的特征；在日常生活中，太阳光/白光包含多种颜色波段的光，而这种白光可以通过三棱镜进行分解，这些我们在初级物理中即可了解到；机器视觉光源主要用到的是可见光、部分红外光、部分紫外光；02. 光的颜色介绍机器视觉中光的颜色介绍（1）白色光：机器视觉中白色光分为冷、暖、中间色调颜色，通常在拍摄彩色图像时使用此类光源效果较好，如果对于彩色图像中某一部分有特殊需求，可以另做相关操作；（2）蓝光：三原色光中的其中一种，比较适用于银色背景下的目标物的打光；（3）红光：同属于三原色光中的一种，可以透过一些比较暗的物体，也可以根据颜色的吸收等不同的方法，实现不同打光效果，突出检测目标的特征，并且红色光源能够提高对比度；（4）绿光：主要针对于红色背景、银色背景，并且在3C 应用中，传送带多数为绿色；（5）红外光：属于不可见光之一，透过力强，对于塑料穿透性好，可以将封装好的金属电路等内部元件显示出来，在此种应用场景下，效果和 X 射线一样好，且对于人体无伤害；（6）紫外光：属于不可见光之一，波长较短，且穿透力强，主要应用于证件检测，触摸屏ITO 检测，点胶溢胶检测，金属表面划痕检测等；（7）X-ray 激光：波长短，穿透性好，可以用于透视检测、轮毂划痕及裂纹检测等；可见光的三原色光的三原色包括R 、G 、B （红、绿、蓝）三种颜色的光，生活中以及工业视觉中不同颜色的光均可以通过以上三种光进行合成；如下：红 + 绿 = 黄红 + 蓝 = 青红 + 绿 + 蓝 = 白且红、绿、蓝三种颜色均不能被再次分解，适用这三种颜色基本可以形成所有的颜色；如下示例图像所示的加色规律：根据光的颜色以及光的冷暖，可以将不同颜色形成一个色环，如下图所示，相邻的颜色是相似色，相对颜色是相对色；机器视觉系统中光源的作用1.强化特征，弱化背景2.突出测量特征3.提高图像信息4.简化算法5.减低系统设计的复杂度6.提高系统的检查精度、速度03. 机器视觉光源3.1 环形光源机器视觉光源工业照明检测LED光源环形光源产品描述环形光源采用高柔性基板材质，独特的制作方法，可以任意角度弯曲，以构成具有最佳外径、内径和照射角度的照明系统。
机器视觉光源对比machine vision
machine vision光源：直接照明光源、散射照明光源、背光照明光源、同轴照明光源和特殊照明光源1.沐光方式(直照):优点是亮度大、灵活、容易适应包装要求；缺点是：阴影和反光；常见的应用是：检测平面和有纹理的表面。
2.低角度方式(直照):优点是凸显表面结构，增强图像的拓扑结构；缺点是：热点和极度阴影；常见的应用是：检测平面和有纹理的表面。
3.条形方式(直照):通过调节光线的角度方向，可以检测到被测物体表面是否有光泽，是否有纹路，也可以检测到表面特征。
4.聚光方式:线性聚光方式常常配合线阵相机获得高质量的图像散射照明光源:对于表面平整光洁的高反射物体，直接照明方式容易产生强反光。
散射照明先把光投射到粗糙的遮盖物上(比如漫射板)，产生无方向、柔和的光，然后再投射到被检测物体上.1.低角度方式:与前述直接照明的低角度方式不同，散射方式的光源先经过内壁散射之后再均匀的照射到物体上，在提供均匀照明的同时，有效的消除了边缘的反射.2.扁平环状:扁平环状方式是在光源前面加了一块漫反射板，光源经过反射后再经过漫反射板，可以形成均匀漫射的顶光，避免了眩目光和阴影.3.圆顶方式(右图): 最适合表面有起伏、光泽的被测物体的文字检查4. 背光照明: 光源均匀的从被检测物体的背面，可以获得高清晰的轮廓，常用于物体外形检测、尺寸检测.5.同轴照明光源:LED的高强度均匀光线通过半镜面后成为与镜头同轴的光，如所示。
具有特殊涂层的半镜面可以抑制反光和消除图像中的重影，特别适合检测镜面物体上的划痕.6.特殊照明光源:特殊照明光源包括平行光光学单元、显微镜专用照明系统和按照客户要求定制的光源等。
颜色:对于不发光体来说又可分为透明体和不透明体两种，大部分是不透明体。
不透明体都具有反射或吸收不同波长的色光的能力，被吸收掉的色光我们是看不见的。
只有反射回来的色光才直接作用于我们的眼睛，所以我们看到的不透明体的颜色是反射光的颜色，这就是“反射色”。
机器视觉光源打光技术
CCS打光培训概念：1、直射光：直接照射物体的光。
直射光的特点是被照物体后面会产生影子。
晴天太阳光为直射光。
2、扩散光：各种角度的光混合在一起的光。
扩散光照射被照物体不会产生阴影，如无影灯灯光就为扩散光，阴天的太阳光经过云层反射也是扩散光。
3、平行光：光的照射方向一致，光线平行的光。
4、偏振光：所有的光的振幅平面皆为同一平面的光，叫做偏振光。
5、直反射（镜面反射）：6、漫反射：7、明视场：直接反射光进镜头。
并不是说视野里物体亮就是明视场，物体亮度都是相对的，光源亮度高也会使暗视场的物理比较明亮。
8、暗视场：散射光进镜头。
光的穿透性和反射性：波长长的光（红外光）穿透性好；波长短的光反射性好。
穿透塑料薄膜检查物体首选红外；观测玻璃上灰尘划痕首选紫外。
扩散比率：反射能力。
扩散比率高的光穿透性差。
人眼看不到红外光和紫外光，但是相机能够测到红外和紫外；相机对红外和紫外的感光也是有限的，要参照相机的感光特性曲线；紫外照射有些物体可以发出荧光。
常用照明方式：明视场、暗视场、背光照明。
一般相机都是装在被测物正上方，所以当使用同轴光的时候，是明视场；使用低角度光的是暗视场。
测试物体轮廓尺寸多选背光照明方式。
光源颜色的选择：1、用光的穿透性或扩散特性。
2、被测物是彩色：什么颜色的物体反射什么颜色的光，相机观察就是亮色（白色）；吸收其他颜色的光，相机观察就是暗色（黑色）。
波长接近，吸收的少；波长相差大，吸收的多。
3、即使相同颜色的物体，由于材质不同，对光的反射特性也不同。
短波长光照射不同材质物体，反光率差异大；长波长光照射，反光率差异相对小。
偏光板和偏光滤镜：作用：1、消除反光干扰：利用原理：镜面反射中入射光为偏振光，反射光也是偏振光；漫反射中入射光是偏振光，反射光非偏振光。
例子：取玻璃窗中玩具的图像，视野里会有玻璃反射的光源影像，造成干扰。
光源上装偏光板，镜头上装偏光滤镜。
偏振光经玻璃反射仍为偏振光，利用偏光滤镜过滤掉这些偏振光即可消除光源影像干扰；玩具上为漫反射，总有一部分漫反射光到镜头里，即可成像。
机器视觉中光源的特点及选择应用
机器视觉中光源的特点及选择应用机器视觉是一种高精度、高速度的自动化检测技术，它的核心是通过图像识别和处理技术，对产品进行检测和质量控制。
而在机器视觉中，光源则是不可或缺的一部分，它能够影响着图像的质量和检测的精度。
本文将从机器视觉中光源的特点以及选择应用两个方面进行探讨。
一、机器视觉中光源的特点1.稳定性机器视觉需要对产品进行连续性的检测，因此光源的稳定性非常重要。
如果光源不稳定，那么会导致图像的质量不稳定，从而影响检测的精度。
2.色温在机器视觉中，色温是一个非常重要的因素。
如果光源的色温不合适，那么会导致图像的颜色不真实，从而影响检测的精度。
因此，在机器视觉中选择合适的色温的光源是非常重要的。
3.亮度光源的亮度也是机器视觉中需要考虑的因素之一。
如果光源的亮度太强或者太弱，都会影响到图像的质量和检测的精度。
因此，在选择光源时需要考虑到亮度。
二、机器视觉中光源的选择应用1.白光源白光源是机器视觉中最常用的光源之一。
它的特点是色温较高，亮度较均匀。
在机器视觉中，白光源常常用来检测表面的缺陷、裂痕、污渍等。
2.红外光源红外光源是机器视觉中一种非常特殊的光源。
它的特点是它可以穿透物体，从而得到物体内部的信息。
在机器视觉中，红外光源常常用来检测电子产品、玻璃制品等内部的缺陷。
3.激光光源激光光源是机器视觉中一种非常特殊的光源。
它的特点是它可以进行非常精确的测量。
在机器视觉中，激光光源常常用来检测金属制品、精密零件等的尺寸、位置等精度要求较高的项目。
总之，机器视觉中光源的特点和选择应用是非常重要的。
只有选择合适的光源，才能够确保机器视觉的检测精度和效果。
机器视觉中照明技术的研究进展
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：ｏ ｔｃ ｌｍ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｐ ｉａ ａ ｕ ｅ ｎ ；ｍ ａ ｈ ｎ ｉｉ ｎ；ｌｇ ｔｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｃ ｉ ｅ ｖ ｓｏ ｉ ｈ ｉ ｇ ｔｃ ｎ ｑ ｅ；ｌ ｍ ｉｏ ｓｉ ｔ ｎ ｉ ｕ ｎ ｕ ｎ ｅ ｓｔ ｙ；ｒ ｓ ｌ ｔ ｎ； ｅｏｕｉ ｏ
Ｃ １ｒ ｃ ｎ ｒｓ ｅ ｔｒ Ｏ ｏ ｏ ｔａ ｔ ｖ ｃ ｏ
视 觉 检测 系统 尤为 重要 。
１ 引 言
机 器 视 觉 是 通 过 光 学 的 、非 接 触 的 摄 像 机 自 动
低 端 的 图像 处 理 如 图像 分 割 是 任 何 机器 视 觉 应 用 中必 须 的第一 步 ，由 于低 端 图像 处 理对 象 都 是 灰 度 图像 ，那 么 ，在 不 同的 光 源 照射 下 ，处 理 结 果 就
部 照 明成 为 机 器 视 觉 应 用 中 的 重 要 部 分 。 在 机 器 视
觉 应 用 中 ，外 部 光 源 中 的 非 均 匀 照 明 会 造 成 比 环 境
素 。通 过精确 地 选 择 光 源 和摄 像 机 ，并 根据 被 测 物 的外 在 环境进 行 适 当 的 配 置 ，可 以 简 化很 多机 器 视
摘
要 ：本 文综 述 了 机 器 视 觉 应 用 中光 学 测 量 技 术 的 最 新 理 论 与 实 验 研 究 结 果 。着 重 对 光 源类 型 、照 明 方式 以 及 光
机器视觉光源的作用及分类
机器视觉光源的作用及分类一、引言机器视觉技术是近年来发展迅速的一种智能化技术，而光源则是机器视觉中不可或缺的重要组成部分。
本文将详细介绍机器视觉光源的作用及分类。
二、机器视觉光源的作用1. 提供合适的照明条件机器视觉需要适当的照明条件才能够获取高质量的图像数据。
光源可以提供足够亮度和均匀性，使得图像中物体表面反射出来的光线足够强，从而使得图像清晰、鲜明。
2. 提高图像对比度在不同物体表面颜色和材质相同的情况下，由于反射率不同，会导致图像中出现灰度差异较小的问题。
而通过改变光源波长和亮度等参数，可以提高物体表面反射率差异，从而提高图像对比度。
3. 减少环境干扰在实际应用场景中，环境因素如日光、灯光等会对图像采集产生干扰。
机器视觉光源可以通过选择合适波长、强度和方向等参数来减少环境干扰，提高图像质量。
4. 适应不同应用场景不同的应用场景需要不同的光源，例如在检测物体表面缺陷时需要使用红外光源，而在检测电子元器件时则需要使用紫外光源。
机器视觉光源可以根据实际需求进行选择和调整，以满足不同场景下的需求。
三、机器视觉光源的分类1. 白光源白光源是最常用的一种机器视觉光源，可以提供均匀、稳定、高亮度的照明条件。
白光源通常有冷白和暖白两种类型，在不同应用场景下选择合适类型的白光源可以得到更好的效果。
2. 红外光源红外光具有穿透性强、反射率低等特点，在检测物体表面缺陷、薄膜厚度等方面有广泛应用。
红外光通常分为近红外和远红外两种类型，其中近红外波长范围为700nm-1100nm，远红外波长范围为1100nm-3000nm。
3. 紫外光源紫外光具有较短波长、高能量等特点，在检测电子元器件、荧光物质等方面有广泛应用。
紫外光通常分为近紫外和远紫外两种类型，其中近紫外波长范围为200nm-400nm，远紫外波长范围为400nm-3000nm。
4. 激光光源激光光源具有高亮度、高单色性、高直线度等特点，在精密测量、三维成像等方面有广泛应用。
机器视觉中光源的特点及选择应用
机器视觉中光源的特点及选择应用机器视觉是一种通过光学传感器等多种手段来捕捉并分析图像，从而实现自动检测及控制等自动化技术。
在机器视觉中，光源是至关重要的一个因素，光源的优劣与光源的选择将直接影响到图像获取的适宜性、成像质量以及处理效果等方面。
因此，本文将就机器视觉中光源的特点及选择应用进行详细地阐述。
1. 光源的种类在机器视觉中，可用的光源有多种类型，包括荧光灯、氙气灯、钨丝灯、LED灯等。
2. 光源的颜色光源的颜色对于图像的选择至关重要。
根据颜色的温度，可将光源分为冷光源和暖光源。
冷光源比较适合于追求精度和高亮度的应用，而暖光源则更多用于温和的应用以及成像效果对色彩的要求较高的领域。
3. 光源的亮度亮度是光源的一个非常关键的因素，可以通过灯泡的大小体积、功率等来进行调节。
在机器视觉中，光源的亮度决定了图像的清晰度和细节度。
一般来说，在机器视觉的应用中，需要对光源进行定制，以便实现对图像所需的光源强度的精确控制。
4. 光源的形式光源的形式决定了光束的散发结构及其能达到的场景范围。
常见的光源形式有点光源、线状光源及面散光源。
这些不同形式的光源适用不同的应用场景。
5. 光源的选择在进行光源的选择时，需要考虑到以下几个因素：1) 场景条件：光线越暗，光线控制就越需要得到侧重。
2) 对象的表面：不同的表面有不同的反光性，因此选择适宜的光源对于获得明确的成像效果是至关重要的。
3) 采集设备的类型：不同的摄像头有不同的基础要求，因此在进行光源的选择时需要根据采集设备的具体特点进行选择。
总之，机器视觉的光源对于机器视觉的应用以及图像处理有着非常大的影响。
因此在进行机器视觉设计及实践中，需要根据具体的采集目标，从多个角度出发综合考虑各因素，以便获得适宜的成像效果。
机器视觉中的光源与打光
机器视觉中的光源与打光机器视觉主要解决四大问题：定位、测量、检测、识别。
在机器视觉中打光和光源影响着系统的稳定性，比如在测量应用中，光照发生10%-20%的变化，就可能导致图像边缘偏移1-2个像素，这些问题在算法层面是不容易解决的。
所以了解光源和打光非常重要。
照明方式直接照明直接将光射向物体，得到清楚的影像。
当需要得到高对比度物体图像的时候，这种类型的光很有效。
但是当它照在反光材料上时，会引起镜面的反光。
通用照明一般采用环状或点状照明。
环灯很容易安装在镜头上，可给漫反射表面提供足够的照明。
暗场照明暗场照明暗场照明时相对于物体表面提供低角度照明。
假设相机拍摄镜子，在其视野内如果能看见光源就认为是亮场照明，相反的在视野中如果看不到光源就是明场照明。
因此光源是亮场照明还是明场照明于光源的位置有关。
暗场照明应用于对表面部分有凸起的部分的照明或表面纹理变化的照明。
背光照明从物体表面射过来君君视场的光。
通过相机可以看到物面的侧面轮廓。
背光照明常用于测量物体的尺寸和方向。
背光照明产生了很强的对比度。
应用背光技术的时候，物体表面特征可能丢失。
例如，可以应用背光照明测量硬币的直径，但是却无法判断硬币的正反面。
同轴照明同轴光的形成即通过垂直镜头方向发出的发散光，射到一个使光向下的分光镜上，相机从上面通过分光镜看物体。
这种类型的光源对检测高反射的物体特别有帮助，还适合受周围环境产生阴影影响，检测面积不明显的物体。
漫射照明连续漫反射照明应用于物体表面的反射性或者表面有复杂的角度。
连续漫反射照明应用半球形的均匀照明，以减小影子及镜面反射。
这种照明方式对于完全组装的电路板照明非常有用。
这种光源可以达到170立体角范围的均匀照明。
光源选择直接丢一份ppt吧：•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••。
机器视觉系统之光源的分类
机器视觉系统之光源的分类
■迎下戴光源
机器视觉系统主要由三部分组成：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。
而图像的获取是机器视觉的核心，图像的获取系统则是由光源、镜头、相机三部分组成。
光源的选取与打光合理与否可直接影响至少30%的成像质量。
所以光源是机器视觉系统中非常重要的一部分。
作用
通过适当的光源照明设计，使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离，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，光源及光学系统设计的成败是决定系统成败的首要因素。
照亮目标，提高目标亮度；
突出测量特征，简化图像处理算法；
克服环境光的干扰，保证图像的稳定性，提高图像信噪比；
提高视觉系统的定位、测量、识别精度，以及系统的运行速度；
降低系统设计的复杂度，形成最有利于图像处理的成像效果；
分类
1、环形光源
环形光源提供不同照射角度、不同颜色组合，更能突出物体的三维信息；高密度LED阵列，高亮度；多种紧凑设计，节省安装空间；解决对角照射阴影问题；可选配漫射板导光，光线均匀扩散。
应用领域:PCB基板检测，IC元件检测，显微镜照明，液晶校正，塑胶容器检测，集成电路印字检查2、背光源
用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为
显微镜的载物台。
红白两用背光源、红蓝多用背光源，能调配出不同颜色，满足不同被测。
机器视觉系统光源的选择
机器视觉系统光源的选择一、机器视觉光源的种类光源是影响机器视觉系统输入的重要因素，因为它直接影响输入数据的质量和至少３０％的应用效果。
由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。
许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源，这主要是因为可见光容易获得，价格低，并且便于操作。
常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。
但是，这些光源的一个最大缺点是光能不能保持稳定。
以日光灯为例，在使用的第一个１００小时内，光能将下降１５％，随着使用时间的增加，光能将不断下降。
因此，如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。
另一个方面，环境光将改变这些光源照射到物体上的总光能，使输出的图像数据存在噪声，一般采用加防护屏的方法，减少环境光的影响。
由于存在上述问题，在现今的工业应用中，对于某些要求高的检测任务，常采用ｘ射线、超声波等不可见光作为光源。
但是在一般的应用中，LED机器视觉光源逐渐成为主角。
二、LED机器视觉光源特点LED光源有以下几个特点：1、使用寿命长，一万到三万小时左右。
2、LED光源是由很多个LED颗粒摆列组成，可以组成不同形状不同角度的光源。
3、LED颗粒有不同的颜色不同的波长，用户可以根据检测对象的特征选用不同波长的光源，以突出检测特征从而达到理想的效果。
4、稳定性好。
LED光源相对其他光源来说，稳定性大大增强，更加有利于为系统提供高品质的图像。
三、LED光源的照明方式由光源构成的照明系统按其照射方法可分为：背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。
其中，背向照明是被测物放在光源和相机之间，它的优点是能获得高对比度的图像，LED面光源和平行光源是这样使用的，常用来突出产品的轮廓，比如工件的尺寸测量就是使用这种方法。
前向照明是光源和相机位于被测物的同侧，这种方式便于安装，比如条形光源，同轴光源，环形光源，圆顶光源，线光源等都是使用这样的用法，这是最常用的照明方式。
机器视觉系统之光源的分类
机器视觉系统之光源的分类
光源
机器视觉系统主要由三部分组成：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。
而图像的获取是机器视觉的核心，图像的获取系统则是由光源、镜头、相机三部分组成。
光源的选取与打光合理与否可直接影响至少30%的成像质量。
所以光源是机器视觉系统中非常重要的一部分。
作用
通过适当的光源照明设计，使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离，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，光源及光学系统设计的成败是决定系统成败的首要因素。
照亮目标，提高目标亮度；
突出测量特征，简化图像处理算法；
克服环境光的干扰，保证图像的稳定性，提高图像信噪比；
提高视觉系统的定位、测量、识别精度，以及系统的运行速度；
降低系统设计的复杂度，形成最有利于图像处理的成像效果；
分类
1、环形光源
环形光源提供不同照射角度、不同颜色组合，更能突出物体的三维信息；高密度LED阵列，高亮度；多种紧凑设计，节省安装空间；解决对角照射阴影问题；可选配漫射板导光，光线均匀扩散。
应用领域:PCB基板检测，IC元件检测，显微镜照明，液晶校正，塑胶容器检测，集成电路印字检查
2、背光源
用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为显微镜的载物台。
红白两用背光源、红蓝多用背光源，能调配出不同颜色，满足不同被测。
机器视觉测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过机器视觉技术，了解和掌握机器视觉测量系统的基本原理和操作方法，掌握图像采集、图像处理、特征提取和尺寸测量的过程。
通过实验，加深对机器视觉技术在工业生产中的应用的理解。
二、实验设备1. 机器视觉测量系统：包括工业相机、光源、图像采集卡、控制计算机等。
2. 实验样品：不同尺寸和形状的工件。
3. 图像处理软件：如MATLAB、OpenCV等。
三、实验原理机器视觉测量系统通过图像采集设备获取物体的图像，然后利用图像处理技术对图像进行处理，提取出物体的特征信息，进而实现对物体尺寸的测量。
实验中主要涉及以下原理：1. 图像采集：通过工业相机获取物体的图像，图像采集过程中需要注意曝光时间、分辨率等因素。
2. 图像处理：对采集到的图像进行预处理，如灰度化、滤波、二值化等，以去除噪声和干扰。
3. 特征提取：从处理后的图像中提取出物体的特征信息，如边缘、角点、形状等。
4. 尺寸测量：根据提取的特征信息，利用几何关系计算出物体的尺寸。
四、实验步骤1. 样品准备：将不同尺寸和形状的工件放置在实验平台上，确保样品与相机平行。
2. 光源设置：根据样品的特性选择合适的光源，如背光、侧光等，以提高图像质量。
3. 图像采集：通过工业相机获取样品的图像，并将图像传输到控制计算机。
4. 图像处理：对采集到的图像进行预处理，如灰度化、滤波、二值化等。
5. 特征提取：从处理后的图像中提取出物体的特征信息，如边缘、角点、形状等。
6. 尺寸测量：根据提取的特征信息，利用几何关系计算出物体的尺寸。
7. 结果分析：对测量结果进行分析，评估机器视觉测量系统的精度和稳定性。
五、实验结果与分析1. 图像采集：实验中使用了不同曝光时间的图像，通过对比发现，曝光时间适中时，图像质量较好，噪声较少。
2. 图像处理：通过灰度化、滤波、二值化等处理，可以有效去除噪声和干扰，提高图像质量。
3. 特征提取：通过边缘检测、角点检测等算法，可以提取出物体的特征信息，为尺寸测量提供依据。
机器视觉光源概述、对光源的要求
机器视觉光源概述、对光源的要求一、机器视觉光源概述、对光源的要求机器视觉是一项综合技术，包括图像处理、机械工程技术、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术(图像增强和分析算法、图像卡、IO卡等)。
一个典型的机器视觉应用系统包括图像捕捉、光源系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。
一个典型的工业机器视觉系统包括:光源、镜头（定焦镜头)、变倍镜头、远心镜头、显微镜头)、相机(包括CCD相机和COMS相机)、图像处理单元(或图像捕获卡）、图像处理软件、监视器、通讯Ⅰ输入输出单元等。
二、为什么要使用光源?目的:将被测物体与背景分离，获取高质量、高对比度的图像，好的光源可以很大程度上减少无关的背景信息，突出被测物体的特征。
重要性:直接影响处理精度和速度，甚至机器视觉系统的成败，优秀的打光工程能够降低算法开发的难度。
三、机器视觉对光源的要求(1)对比度:给被检测物体打光的根本目的就是提高缺陷与背景的对比度，将缺陷凸显出来，便于机器视觉算法进一步处理。
它是光源选择的最重要参考之一。
(2)均匀性;不均匀的照明会给后期的图像处理带来诸多不便，甚至会使得采集的图像变得没有处理的价值。
例如光滑的零件会产生镜面反射，因此会在其表面产生耀眼的光斑，如果缺陷刚好被光斑覆盖，就会出现漏检或者误检的情况。
(3)亮度:亮度太大的话，缺陷可能会被淹没，亮度太小，缺陷的对比度可能也会不明显，打光也就失去了原有的意义，所以要合理选择光源的亮度。
(4)稳定性:是指光源在一个时间范围之内稳定的发光。
(5)成本与寿命:价格很高的不一定是最合适的，也不一定承受的起。
光源的使用寿命越长越好，一来可以减少开支，二来可以减少更换光源带来的系统调整。
四、光学基础光：可见光的色散谱根据波长依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
对应的波长（频率)在下表列出。
绿光波长为500-560nm，黄色波长为580-595nm。
OPT机器视觉光源
5、医药/医疗行业:：对液体制剂的灌装液位、瓶体内杂质及封盖质量；尺寸不合格的胶囊；对泡罩药品的 缺粒；对医药产品的外包装打码效果；对外包装纸箱的满箱及数量检测。
选择
选择
机器视觉光源是影响机器视觉系统输入的重要因素，它直接影响输入数据的质量和应用效果。针对每个特定 的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。
选择光源的前提信息： 检测内容(application) 外观检查、OCR、尺寸测定、定位对象物(sample) 1、想看什么(异物、伤痕、损缺、敲痕、污染、标识、形状)? 2、表面状态(镜面、糙面、曲面、平面)? 3、立体?平面? 4、材质、表面颜色? 5、视野范围? 6、动态还是静态(相机快门速度)?
6、汽车行业：齿轮号的符号识别，里程表上的数字检测，刹车片的印体识别、各零件的尺寸测量等等。
7、印刷行业：材质的缺陷检测（如孔洞、异物等）；印刷缺陷检测（如飞墨、刀丝、蹭版、套印不准等）； 颜色缺陷检测（如浅印、偏色、露白等）。
8、食品饮料行业：玻璃瓶的质量检测，瓶子的计数，液位检测，异物检测，标签检测。
非标定制
非标定制
当标准光源无法满足要求时，就需要进行非标光源的选型与设计。OPT拥有完善的非标定制系统，可以在10 内提供非标光源。OPT非标定制说明：
环形光源：可按角度、内径、外径、颜色、亮度、均匀性、安装孔位定制。 背光源：可按颜色、亮度、长宽尺寸、发光面、均匀性、安装孔位定制。 同轴光源：可按颜色、亮度、长宽高尺寸、视窗、安装孔位定制。 条形光源：可按颜色、亮度、长宽尺寸、LED灯排数、安装孔位定制。 线形光源：可按颜色、亮度、长宽尺寸、发光源、均匀性、安装孔位定制。 AOI光源：可按颜色搭配、外壳、内径、发光角度定制。 球积分光源：可按外径、内径、颜色定制。点光源：可按亮度、功率、颜色定制。 条形组合光源：可按颜色、亮度、长宽尺寸、安装孔位定制。 对位专用光源：可按相机类型、安装尺寸、照射方式定制。
【机器视觉培训】光源主要参数与选型原则
光源主要参数与选型原则一、光源参数光谱：简单地讲，就是光能量在不同频率上的分布。
1，线谱（非连续光谱）：其中又分单色光、复色光，例如激光就是很好的单色光。
2，连续光谱：例如自然光，日光灯发出的荧光。
色温：光源发射光的光谱成分与绝对黑体在某一温度下辐射光谱相同（或最相近）时，绝对黑体的温度就称为该光源的色温。
一般色温高的光源，光谱成分偏蓝，色温低的偏红。
光功率：指单位时间内光源辐射出的各波长光能量总合。
照度场特性：一个光源它有照射范围大小，不同距离上有强弱不同，在特定区域还有不同的照度强弱分布规律。
这些在光源的使用上都要加以考虑。
光谱敏感度（灵敏度）：主要针对CCD，CMOS芯片来说的，指芯片对不同波长光的响应度。
一般的可以查看器件的灵敏度曲线。
光谱光视效率：这个概念与上面光谱敏感度类似，不同的是靠人眼来接收。
指人眼对不同波长光的敏感度。
以波长555nm的绿光对人眼最敏感，规定为1，并以此为参照，统计了其它波长光对人眼的敏感度。
由此定义的人眼对不同波长的敏感度函数称为“视见函数”。
一些其它特性也需要关注：例如外形、体积、重量、寿命（衰减规律）、响应速度等等。
上面是光源的共同属性，在选择时均要加以考虑。
具体应用上，往往是对其某项或某几项要求高，就应该重点关注。
二、光源种类光源种类的区分方式有多种，一般根据发光器件可以分为LED、氙灯、石英灯、高频荧光灯等，根据灯的几何形状分为穹形等、环形灯、方型灯等，而根据发出光线的特征可以分为点光源、线光源、面光源等，根据照射的角度等特性又可以分为直射式、间接式、掠射式、同轴式、平行光等等，目前并没有一个系统的区分方法，而且每一种照明方式都和很多因素有关，使用寿命、体积大小各有不同。
目前一个明显的趋势是，如果可能，即采用LED 或高频荧光灯，特别是LED 光源。
因为LED 效率高，体积小，发热少，功耗低，发光稳定，寿命长，红色LED 寿命可达到10 万小时，而其他颜色可以达到3 万小时，而且通过不同的组合方式可以制造成不同形状和照明方式的光源，例如环形灯、穹形灯、同轴光源、条形灯等等。
机器视觉光源选择
做机器视觉，一定会涉及到光源，它在机器视觉中有重要的作用，直接影响到图像的质量，进而影响到系统的性能。
所以我们说光源起到的作用：就是获得对比鲜明的图像。
图像的质量好坏，也就是看图像边缘是否锐利,具体来说：1、将感兴趣部分和其他部分的灰度值差异加大2、尽量消隐不感兴趣部分3、提高信噪比，利于图像处理4、减少因材质、照射角度对成像的影响图像的边缘锐利程度对比常用的有LED光源、卤素灯（光纤光源）、高频荧光灯。
先简单介绍一下后面两种。
卤素灯也叫光纤光源，因为光线是通过光纤传输的，适合小范围的高亮度照明。
它真正发光的是卤素灯炮，功率很大，可达100多瓦。
高亮度卤素灯炮，通过光学反射和一个专门的透镜系统，进一步聚焦提高光源亮度。
卤素灯还有一个名字叫冷光源，因为通过光纤传输之后，出光的这一头是不热的。
适合对环境温度比较敏感的场合，比如二次元量测仪的照明。
但它的缺点就是卤素灯炮寿命只有2000小时左右。
高频荧光灯，发光原理和日光灯类似，只是灯管是工业级产品，并且采用高频电源，也就是光源闪烁的频率远高于相机采集图象的频率，消除图像的闪烁。
适合大面积照明，亮度高，且成本较低。
但需要隔一定时间换灯管一定要进口的才过关，国内的高频做的不行，老有闪烁，国外最快可做到60KHz。
相对来说，目前LED光源最常用。
主要有如下几个特点：1、使用寿命长，10000-30000小时。
2、由于LED光源是采用多颗LED排列而成，可以设计成复杂的结构，实现不同的光源照射角度。
3、有多种颜色可选，包括红、绿、蓝、白，还有红外、紫外。
针对不同检测物体的表面特征和材质，选用不同颜色，也就是不同波长的光源，达到理想效果。
下面我们具体讨论以下LED光源的分类。
LED光源可以分为2大类：一类是正面照明，一类是背面照明。
正面照明用于检测物体表面特征，背面照明用于检测物体轮廓或通明物体的纯净度。
正面光源按照光源结构分，有环形灯、条形灯、同轴灯和方形灯。
机器视觉光源主要种类有哪些
机器视觉光源主要种类有哪些首先咱们先来说说，上海选择机器视觉光源哪家好？上海嘉肯光电科技有限公司是一家专业从事机器视觉光源的研发、生产和销售为一体的高新技术企业。
以工业检测、机器视觉、图像处理、科学研究等领域为主要研发及经营方向。
环形光源最常见的LED光源之一，提供基本的照明作用。
随着光源距离产品的工作距离LWD变化而产生的亮度分布，如下图暖色表示亮；冷色表示暗。
条形光源最常见的LED光源之一，可对长尺区域进行均匀照射，同时通过角度改变可以完成多种照明效果。
比如安装为斜向照射，以漫反射光进行拍摄、辨别，从而避免产生引起光晕的镜面反射光。
此外，还可将CCD 与照明呈相同角度倾斜，以获取镜面反射光，从而突显出刻印等的边缘成分。
碗形光源常见的LED光源，可以实现照明效果是均匀的无影光。
同轴光源常见的LED光源，其突出特点是具备高对比度，在检测镜面、光泽面或希望以光泽差异进行辨别时非常有效。
低角度光源和同轴光源的平行照射的理念正好相反，通过从小角度或几乎平行的角度照射LED，可仅突出边缘，轮廓或者表面的缺陷划伤。
点光源最大特点是节省空间，同时可以实现小范围高亮度照明。
多角度光源更加柔和的照明，以及放在不同高度可以实现不同的效果。
背光光源以上介绍的所有通用照明的相同点是：光源位于相机和工件之间，使用正面打光，通过获取工件表面的反光而获得工件的表面信息。
以上介绍的即为常用的LED光源标准品类型。
当然对于特殊的应用，也有很多种尺寸和形状的定制光源，有配合线扫描相机的线性光源，配合2.5D相机的多方向发光光源，配合贴片检测的多色AOI光源等等。
上海嘉肯光电科技有限公司是一家专业从事机器视觉光源的研发、生产和销售为一体的高新技术企业。
以工业检测、机器视觉、图像处理、科学研究等领域为主要研发及经营方向。
此外，公司还代理工业镜头、工业相机、图像采集卡、图像处理软件和各类视觉附件。
上海嘉肯光电科技有限公司将坚持“用心，创造未来”的企业经营理念，并持续不断地把最优秀、性价比最高的视觉产品提供给广大用户，以不断满足客户日益增长的要求。
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机器视觉中三种主要光源的分析报告
重庆大学光电工程学院09级测控专业卫瑷宇
前言：此篇分析报告主要分为五部分，前三部分分别分析了机器视觉中所使用的到的三种主要光源，第四部分对这三种光源进行对比分析，第五部分提出了机器视觉中基于此类光源，可以对检测结果进行优化的方案。
一、LED同轴光源
基本特性：LED灯具有体积小、能耗小、热量低、亮度高、寿命长、环保及坚固耐用等多种优越性能，是目前最为理想的光源选择，LED同轴光源基于LED灯的基本性质，经加工设计后，发出的光线平行垂直照射，均匀，适用于反射度极高的金属表面以及玻璃等，能够清晰的反映出凹凸物体的表面图像。
照明原理：在同轴灯里面安装
一块45度半透半反玻璃。
将高亮度，
高密度的LED阵列排列在线路板
上，形成一个面光源，面光源发出的
光线经过透镜之后，照射到半透半反
玻璃上，光线先通过全反射垂直照到
被测物体上，从被测物体上反射的光
线垂直向上穿过半透半反玻璃，进入
摄像头。
这样就既消除了反光，又避
免了图像中产生摄像头的倒影。
物体
所呈现出清晰的图像，并被相机捕
图1 同轴光源成像示意图
获，用于进一步的分析和处理。
配备材料：
若干小型LED光源，一个LED线路板，一个半透半反射镜片，一个凸透镜，一个CCD相机，相机和光源托架，各种连接电缆。
注意事项：
1.因为处理的图像为边缘极细微破损的部位，分辨率要求较高，因此可选用线性
CCD相机。
相机的具体性能要求还要再看对精度的要求。
2.安装时，图2中A透镜的位置必须经过多次调试才能确定，因为A透镜的位
置对光的路径影响很大，必须经过反复的调整直至达到图3黄色区域的效果时才能进行固定。
3.同轴灯只能接收和物体垂直，也就是和镜头同轴光线，因此不能用来检测有弧
度的物体。
图2 图3
适用场合：由于明亮均匀的照明光源能够覆盖整个视场，因此这套照明光源系统可以成为镜面加工过程中检测刮痕的理想光源。
在工业中，可以用标准的同轴照明光源，检测轴承的边缘及其破损情况。
另外，同轴灯还有一种，就是点光源。
因为点光源是和同轴镜头配合使用。
事实上，只是把上面同轴灯45度半透半反的玻璃，移植到镜头里面去了，所以这时选的是同轴镜头。
二、LED 条形光源
基本特性：将高密度LED 阵列
放置在紧凑的，成直角且可倾
斜的矩形照明单元中。
LED 条
形光源可提供斜射照明，亮度
高。
它的灵活性较大，但调试
时也要相对费事一些。
LED 条
形光源的低角度照射是检测金
属表面边缘和突出印刷、破损
的理想照明。
照明原理：将LED 以高密度排
列在单个条形平面电路板上。
根据其设计特点，条形光源的
安装角度可以进行调解，并且
可以以任意角度照射在被测物
体表面，光线的角度和方向可
以完全改变所获取的图像。
配备材料：若干小型LED 光源，
两个条形LED 线路板，一个CCD 相机，一个相机托架，两个光源托架，各种连接电缆
图4 条形光源成像示意图
图5 图6 条形光源
适用场合：条形光源可以用来检测印刷在包装箱上的文字，保鲜膜的破损以及传送带的损伤等。
附：条形方式成像实例
晶片上刻印字符检测
只有字符清晰的显示。
使用光源：LDL-74×27 反光曲面上的字符检测
在图像上半部分可以看到当用直射光
源（如环形光）时，会产生炫目光。
在下半部分由于采用使用LDL系列，
就产生了清晰的图像。
使用光源：LDL-42×15
读取二维条形码
反光电路板上二维条形码清晰的图
像。
使用光源：LDL定制光源
三、低角度方式照明
基本原理：低角度方式照明采用
LED 环形光源。
与沐光方式用的环形
光源不同的是，它更大，安装的角度
更低，接近 180 度。
低角度方式下，
光源以接近 180 度角照明物体，容
易突出被检测物体的边缘和高度变
化。
适合被测物体边缘检测和表面光
滑物体的划痕检测。
配备材料：若干小型LED光
源，两个环形LED线路板及
铝制外壳，一个CCD相机，
一个相机托架，两个光源托
架，各种连接电缆
图7 低角度方式照明示意
图8 低角度方式照明效果
适用场合：检测平面和有纹理的表面。
当需要清晰的显示出物体的边缘轮廓，并检查出金属表面边缘的破损情况时，也很适用。
附：低角度方式成像实例
电池底部刻印字符检测
15 mm的WD 突出刻印字符。
使用光源：LDR-75LA-1 一次性相机镜头破损检测
用低角度光突出镜头表面划痕。
使用光源：LDR-132LA
CD-ROM 内环裂痕检测
低角度光源突出裂痕，同时防止图像
中出现LED反射镜像。
使用光源：LDR-74LA
四、三种光源的对比分析
机器视觉中主要使用的三种光源：同轴光源，条形光源，零度角光源（低角度方式照明）都具有自身的优势和特性。
三种照明方式皆适用于平面物体，且都能检测出物体表面的刮痕和破损。
对于带弧度的物体，需要用到另外的LED光源。
通过对比分析，我们可以看到：
同轴光源设计巧妙，最大的特性是能够作为反射度极高的金属表面以及玻璃的照射光源，在镜面加工工业中，具有不可替代的作用。
在配置过程中，尤其需要注意调节凸透镜和半透半反玻璃的位置。
为了得到最佳的照明效果，应该进行反复的调试。
条形光源最大的特性是灵活性大，可以从多个角度采集图像，获得全方位的图像信息。
对于需要获得全面的表面特征的物体，如检测被测物体是否有光泽，是否有表面纹路时，可以选择条形光源。
零角度光源最大的特性是物体的边缘轮廓显示得非常清晰，重点运用于检查金属边缘的破损情况。
但同时也要注意这种低角度方式照明对光源的散热要求较高，而且会产生极度阴影，选择时可根据实际需要来看。
五、检测结果的优化方案
1.颜色。
我们要检测的物体，大部分是不透明、不发光的物体。
这些物体都具有反射或吸收不同波长的色光的能力，被吸收掉的色光我们是看不见的。
只有反射回来的色光才直接作用于我们的眼睛， 所以我们看到的不透明体的颜色是反射光的颜色， 这就是 “反射色” 。
图9所示彩色轮展示了色彩之间的对应情况。
用一种颜色照射它相对的颜色，基本是黑色；照射
其它颜色，物体亮度依次增加；照射同样的颜色，
可以得到最大的亮度。
所以，适当的选择光源
颜色，可以增强图像的对比度。
实例：图10展示了 BGA 焊点分别在红色光和蓝
色光下的成像实例；在红色光下，芯片中央的条
纹依然清晰可见(图中)，这为引脚检测引入了一
些干扰；在蓝色光下，芯片中央的条纹基本看不
见了，仅留下BGA 焊点的影像，便于后续检测。
2.滤光镜 。
消除不必要的数据和噪声可以加快有用信息的处理速度。
滤光镜是一个简单的限制进入相机光线的技术。
常见的滤光镜有偏光镜、波通镜和阻隔镜。
它们的作用类似滤波器，滤掉符合一定条件的信号。
图9 图10 BGA 焊点的成像实例
实例：图11 展示了偏光镜消除眩光的一个成像实例。
在相机镜头前添加偏光镜，旋转偏光镜到眩光最小的地方；如果眩光还影响检测，则可以再加一个偏光镜直到图像清晰为止。
图10 偏光镜消除眩光的成像实例
注：部分资料和图片来自网络。