机器视觉光源介绍
机器视觉系统——光源篇
机器视觉——光源篇收藏一、为什么要使用光源•目的将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图像•地位机器视觉三大技术（采像技术，处理技术，运动控制技术）之一•重要性直接影响系统的成败，处理精度和速度二、光源的种类•理想的光源应该是明亮，均匀，稳定的•视觉系统使用的光源主要有三种高频荧光灯光纤卤素灯LED（发光二极管）照明•高频荧光灯使用寿命约1500－3000小时优点：扩散性好、适合大面积均匀照射缺点：响应速度慢，亮度较暗•光纤卤素灯使用寿命约1000小时优点：亮度高缺点：响应速度慢，几乎没有光亮度和色温的变化•LED灯使用寿命约10000－30000小时可以使用多个LED达到高亮度，同时可组合不同的形状响应速度快，波长可以根据用途选择三、LED光源的优势•可制成各种形状、尺寸及各种照射角度；•可根据需要制成各种颜色，并可以随时调节亮度；•通过散热装置，散热效果更好，光亮度更稳定；•使用寿命长（约3万小时，间断使用寿命更长）；•反应快捷，可在10微秒或更短的时间内达到最大亮度；•电源带有外触发，可以通过计算机控制，起动速度快，可以用作频闪灯；•运行成本低、寿命长的LED，会在综合成本和性能方面体现出更大的优势；•可根据客户的需要，进行特殊设计。
四、LED光源的颜色•主要颜色红色蓝色绿色白色•其他颜色橙色红外紫外五、照明技术的基础知识1、照射光的种类(1)直射光主要来自于一个方向的光，可以在亮色和暗色阴影之间产生相对高的对比度图像。
(2)漫射光（扩散光）各种角度的光源混合在一起的光。
日常的生活用光几乎都是扩散光。
(3)偏振光在垂直于传播方向的平面内，光矢量只沿某一个固定方向振动的光。
通常是利用偏光板（片）来防止特定方向的反射。
(4)平行光照射角度一致的光。
太阳光就是平行光。
发光角度越窄的LED直射光越接近平行光。
对比度：对比度对机器视觉来说非常重要。
机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。
浅谈机器视觉的光源
浅谈机器视觉的光源1.机器视觉中光源的作用A．照亮目标，提高亮度；B．形成有利于图像处理的效果；C．克服环境光干扰，保证图像稳定性；D．用作测量的工具或参照物。
光源是机器视觉系统最为关键的部分之一。
好的光源能够输出一幅好的图像，从而改善整个系统的分辨率，简化软件的运算。
通过合适的光源设计可以使图像中的目标信息与背景信息最佳分离，从而大大降低图像处理的算法难度，同时提高系统的精度和可靠性。
目前，还没有一个通用的机器视觉照明设备，因此针对每个特定的案例，都要设计合适的照明装置，以达到最佳效果。
一幅好的图像应该具备如下条件：A．对比度明显,目标与背景的边界清晰；B．背景尽量淡化而且均匀，不干扰图像处理；C．与颜色有关的还需要颜色真实，亮度适中，不过度曝光。
图1如图1所示，上排三幅为图像效果比较差的示例，对比度差将导致目标很难与背景分离，均匀性差会导致很难找到一个全局的灰度判别标准，一致性差会导致目标提取不完整等问题，下排三幅图分别为对比度、均匀性、一致性比较好的情况，这样的效果图像处理和信息提取都将会很简单、很稳定。
2.常见的视觉光源能够发光的物体称为光源，目前所采用的光源分为两大类：自然光源和人造光源。
天然光源主要是指日光，其次还包括星光等，能够有效利用的主要是日光，星光只能用作导航的参照物；早期的人造光源主要是燃烧燃料的一些灯具，例如蜡烛、油灯或者燃烧木材和煤炭等；各种电力驱动的光源是近现代出现的，其种类有很多，例如：热辐射类(白炽灯、卤钨灯)、高低压气体放电灯类(高压汞灯、钠灯)、荧光灯和电致发光的固态光源(发光板、发光二极管)等。
机器视觉常用的一些光源主要有：氙灯、高频荧光灯、光纤卤素灯、发光二极管等。
图2：常见机器视觉光源的对比LED光源的优势:（1）可制成各种形状、尺寸及各种照射角度；（2）可根据需要制成各种颜色，并可以随时调节亮度；（3）通过散热装置使散热效果更好，光亮度更稳定；（4）使用寿命长；（5）反应快捷，可在10us或更短的时间内达到最大亮度；（6）电源带有外触发，可以通过计算机控制，起动速度快，可以用作频闪灯;（7）运行成本低;（8）可根据客户的需要，进行特殊设计。
机器视觉5-工业光源
工业光源介绍
• 典型的照明案例-低角度正光
光线从侧面以很低的角度打向待测物体，平面的 部分因为反光形成暗场，而不平整的部分，光的 反射杂乱会进入 相机，形成亮区域。多用于有一 定高低起伏的轮廓特征的提取。
工业光源介绍
工业光源介绍
工业光源介绍
工业光源介绍
工业光源介绍
工业光源介绍
• 典型的照明案例-无影照明
工业光源介绍
• 照明的基本原理
获得一副图像就是通过感光芯片去捕获进入的光线， 进入的光线越多，获得的图像越亮。
直射光：光线直接摄入相机，背遮挡的地方会形成黑色剪影。 反射光：照射到物体上会形成反射进入相机。反射光又分镜面反射 和漫反射。
直射
镜面反射
漫反射
工业光源介绍
பைடு நூலகம்
• 光源的基本种类
环形光
条形光
工业光源介绍
工业光源介绍
工业光源介绍
• 典型的照明案例-红外与紫外
红外
紫外
红外光源有很强的穿透性，能穿透较薄 的塑料、液体和纺织物。但无法穿透金 属物体。常用于金属物体探测。
紫外光源有很好的荧光效应和散射效应。 但波长较短的紫外光对人体会有伤害， 因此在食品行业和某些特殊应用场合。
因为红外和紫外是不可见光，不会因为LED的强光刺激人眼。
工业光源介绍
工业光源介绍
工业光源介绍
• 典型的照明案例-高角度正光
光线从正上方打向待测物体，平面的部分会反光 形成明场，而高低起伏的部分，光会发散，进不 了 相机，形成暗区域。多用于细节的观察和表面 高低不平的伤缺、划痕。
小提示：正面高角度打光的均匀性调节有一定的难度。成像的效 果靠的是反光特性，不同材质的物体，反光特性差异很大。
【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。
机器视觉之光源
LED光源的优势
• 可根据不同需求制成各种形状、尺寸及各种照射角度 • 可根据需要制成各种颜色，并可以随时调节亮度 • 通过散热装置，散热效果更好，光照亮度更稳定 • 使用寿命长（约3万小时，尖端使用寿命更长） • 反应快捷，可在10微秒或更短的时间内达到最大亮度 • 电源带有外出发，可以通过计算机控制，起动速度快 • 运行成本低、寿命长的LED，会在综合成本和性能方
光源的作用
照明目标，提高目标亮度
形成最有利于图像处理的 成像效果，降低系统的复 杂性和对图像算法的要求
克服坏境光的干扰，保证 图像的稳定性，提高系统 的精度和效率
用作测量的工具和参照
2.光源的分类及特点
光源的分类及特点
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。 理想的光源应该是明亮， 均匀， 稳定的 • 视觉系统使用的光源主要有三种 • 高频荧光灯 • 光纤卤素灯 • LED（发光二极管）光源
面体现出更大的优势
LED光源的分类
条形光源
>> 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。
环形光源
>>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。
机器视觉LED光源照明技术说明
.机器视觉LED光源照明技术说明一、机器视觉光源照明技术的几个要素1、方向：选择不同的光源，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参数。
它取决于光源的类型和相对于物体放置的位置。
1）直射光：入射光基本上来自一个方向，射角小，它能投射出物体阴影；2）散射光：入射光来自多个方向，甚至于所有的方向，它不会投射出明显的阴影。
2、光谱：光是由单一的或多种成份的光谱组成的，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机镜头上的光学滤色镜。
3、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。
光波的这种定向性，在镜面式的反射光中保留了这种偏振性，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机镜头，来消除镜面反射光的影响。
强度：光照的强度会影响摄像机的曝光，光线不足则意味着低对比度，就要加大放大倍数，就可能同时将噪音放大，也可能会使镜头的光圈加大，但景深减小了，增加了散热的可能？反过来，强度过大会浪费能量，并带来散热的问题。
均匀性：在所有的机器视觉应用中，都会要求均匀的光照，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，有时只能做到视场的中心位置保持均匀。
二、影响机器视觉照明的几个特性1、反射特性：从物体反射入射光的性能，有二种很不同的反射特性。
1）、镜面式反射：光线的反射角等于入射角。
镜面式反射有时用途很大，有时又可能产生极强的眩耀。
在大多数情况应避免镜面反射。
2）、漫散：照射到物体上的光从各个方向漫散出去。
机器视觉光源的种类、特点、性能及其选择
机器视觉光源的种类、特点、性能及其选择第一篇：机器视觉光源的种类、特点、性能及其选择1.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。
2.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。
3.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。
机器视觉之光源基础知识
光源基础知识使目标上的感兴趣区域与其它区域有尽可能大的区别。
在确定了光源和照明方式后，设计照明系统最后一步也是最重要的一步就是实验。
在现实世界中，目标表面特性并非单一，光源与目标物体的相互作用往往是各种现象的组合，有些难以用理论做出准确的描述。
通过实验可以验证设计的正确性，同时在实验中，改变影响图像的因素，如：目标在视场中的位置及相对于光源的角度，光源的亮度等，可以进一步验证系统的可靠性和稳定性。
总之，设计光源系统，最终目的是：最大程度地增强感兴趣特征的对比度，抑制和减少目标上其它部分的影响，抑制外部环境的影响。
下面简单介绍机器视觉照明技术中的一些基本概念。
光源能够实现照明的光源有许多种类型，但在机器视觉中，应用最多的是卤素灯、荧光灯和LED灯。
近些年来，LED技术发展很快，加上其固有的一些特点，如：寿命长、亮度稳定、可构成不同形状和光谱、可频闪和功耗低等，逐渐在机器视觉使用的光源中占主导地位。
当然，在色彩检测中，荧光灯以其色还原性好的特点仍有大量应用，在高亮度应用场合，卤素灯还有自己的优势。
亮场照明和暗场照明亮场照明和暗场照明描述光源和摄像机的相对位置，是机器视觉照明技术中常见术语之一。
在摄像机垂直于被检测目标的情况下，亮场照明和暗场照明的定义是：假设检测目标具有平坦、光滑的表面（镜面），摄像机处置放在目标中心的上方，由图可见，在“W”二个“V”内发出的光，经目标表面反射，全部落在镜头的范围内，称作亮场照明；而从在“W”二个“V”外发出的光，经目标表面反射，没有光线落入镜头的范围内，称作暗场照明。
当目标表面有缺陷时，如：等，亮场照明，缺陷部位的反射光不再落入镜头的范围，形成低灰度值区，与背景产生反差；暗场照明正好相反，缺陷部位的反射光进入镜头，产生高灰度值区。
亮场照明和暗场照明的概念还可以推广到摄像机不是和目标表面垂直的场合，如图所示：前照明和背光照明前照明和背光照明是描述摄像机、光源和被检测目标相对位置的。
机器视觉光源的认识
上海嘉肯光电科技有限公司:机器视觉光源的研发机器视觉光源的认识随着机器视觉技术的发展，对于机器视觉光源的需求也逐渐增多。
而机器视觉光源产品的增多，技术的提高，机器视觉光源的应用状况将由初期的低端转向高端。
由于机器视觉光源的介入，自动化将朝着更智能、更快速的方向发展。
机器视觉光源是影响机器视觉系统图像水平的重要因素，光源选择的诀窍归结到一点就是如何控制物体的光线反射。
如果反射光可以较好的控制，那么采集的图像也就可以控制。
设计光源系统，最终目的是：最大程度地增强感兴趣特征的对比度，抑制和减少目标上其它部分的影响，抑制外部环境的影响。
机器视觉光源系统的主要特点是提高生产的柔性和自动化程度。
在机器视觉应用领域，机器视觉光源是相当重要的，如果没有一个好的光源效果，可能被测特征就不明显，导致的结果就是机器视觉系统有可能不稳定，或者是测量精度不高。
上海嘉肯光电科技有限公司:机器视觉光源的研发 对于自动化生产来讲，光源只能说是机器视觉中的一个小配件，其扮演的角色，还不是男一号、女一号。
而机器视觉检查设备或系统才是最重要部分，系统易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。
早在N年前，机器视觉应用就使用了光源，那时候LED还没有普及时，项目中使用的是荧光灯或日光灯之类的。
所以，机器视觉使用光源，是比较早的事情了，基本上与机器视觉发展是同步的。
机器视觉光源发展到今天，其实已经不是什么高科技了，无论是早期的日光灯、荧光灯、卤素灯，还是现在的市场上主流的LED光源，入门、研发、设计，都是非常容易的事情。
民用照明都开始普及LED了，工业上还会有多大门槛？可以说，现在机器视觉领域所有的关键分支，光源是最简单的。
机器视觉光源门槛不高，不代表机器视觉就没有门槛。
机器视觉本身，还是非常高科技的，特别是一些底层的东西，如图像处理算法，CCD，CMOS，图像处理芯片，高精度工业镜头等，基本上国内没有比较成型的、有优势的产品。
上海嘉肯光电科技有限公司:机器视觉光源的研发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。
图像与机器视觉之光源篇
自然光源和人造光源大都是由单色光组成的复色光。不同光源在不同光谱上辐射出不同的光谱功率，常 用光谱功率分布来描述。若令其最大值为 1，将光谱功率分布进行归一化，那么经过归一化后的光谱功率分布 称为相对光谱功率分布。 3. 空间光强分布
对于一般光源，它的颜色与任何温度下的黑体的黑体辐射的颜色都不相同。这时的光源用相关色温表示。 在均匀色度图中，如果光源的色坐标点与某一温度下的黑体辐射的色坐标点最接近，则该黑体的温度称为该 光源的相关色温。
5. 光源的颜色 光源的颜色包含了两方面的含义，即色表和显色性。用眼睛直接观察光源时所看到的颜色称为光源的色
外形尺寸 315*25*21mm，发光区 300*17mm
CT-D415*25R3-X
3排
有比日光灯管超长的使用寿命
深圳市科视创科技有限公司 TEL：0755-36897097 FAX：0755-81758313 E-mail: costrong@ QQ：52141739
深圳市科视创科技有限公司
条形光源组合照射大面积的电路板， 照射面大且照射均匀，特征很明显。
深圳市科视创科技有限公司
条形光源规格型号表
类型
型号
LED 排数
参数说明
CT-D37*12R2-X
2排
外形尺寸 37*12*17mm，发光区 27*10mm
CT-D65*25R3-X
3排
外形尺寸 65*25*21mm，发光区 50*17mm
CT-D115*25R3-X
3排
外形尺寸 115*25*21mm，发光区 100*17mm
激光器
白炽灯、卤钨灯 黑体辐射器 汞灯 荧光灯 钠灯 金属卤化物灯 氚灯 空心阴极灯
机器视觉系统中的光源
机器视觉系统中的光源一、概述光源是机器视觉系统中重要的组件之一，一个合适的光源是机器视觉系统正常运行的必备条件。
因此，机器视觉系统光源的选择是非常重要的。
使用光源的目的是将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图像；将运动目标‘凝固’在图像上；增强待测目标边缘清晰度；消除阴影；抵消噪声。
机器视觉有三大技术即采像技术，处理技术，运动控制技术，而采像技术离不开光源，光源的选择及其性能直接影响系统的成败，影响处理精度和速度。
所以光源在机器视觉系统中起到了举足轻重的作用。
为机器视觉系统选择光源时，最基本是要考虑亮度、光源的位置、表面纹理与形状、鲁棒性、色彩等因素，只有光源在满足生产管理或是质量检测时对于这些因素的要求，才能获取清晰的图像资料，作为准确的数据信息供工作人员使用。
因此，选择光源时要考虑的这些因素，可以说是最基本的因素，是判断光源是否可用的依据。
然而，机器视觉系统光源的种类比较繁多，想要达到更佳的效果，就要在确保可用的基础上，具体到选择合适的种类。
二、光源的评价要素1）对比度对比度对机器视觉来说非常重要。
机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。
对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。
好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。
2）鲁棒性鲁棒性就是对环境有一个好的适应。
好的光源需要在实际工作中与其在实验室中的有相同的效果。
3）亮度当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个。
光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。
4）均匀性均匀性是光源一个很中要的技术参数。
均匀性好的光源使系统工作稳定。
5）可维护性可维护性主要指光源易于安装，易于更换。
6）寿命及发热量光源的亮度不易衰减过快，这样会影响系统的稳定，增加维护的成本。
发热量大的灯亮度衰减快，光源的寿命也会受到很大影响。
三、机器视觉系统中的光源的种类3.1光源种类目前的机器视觉系统光源市场，最为常见的光源主要有高频荧光灯、光纤卤素灯以及LED灯三种。
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。
机器视觉打光方式、光源颜色选择、尺寸以及安装位置计算
机器视觉打光方式、光源颜色选择、尺寸以及安装位置计算一、机器视觉打光方式机器视觉的最终目的就是把所需要的图像特征提取出来，以方便视觉系统的下一步动作，所以成像的效果影响到整个机器视觉系统的稳定性以及成败。
成像的特征对比度越高，软件的算法就越快及越稳定，其中成像效果的好坏在于是否有合适的打光方式。
针对不同的样品，不同的检测内容，打光方式也会有所不同。
光源选型的时候需要关注的参数，如:光的波长、均匀度、光源的种类、大小、颜色、角度、亮度等以及需要这么控制搭配什么样的控制方式。
1）正向光光源位于被测物的上方，光线照射在被测物表面，根据光源的发光角度可分为高角度光源、低角度光源，以及包含高低角度的无影光源。
2）高角度光光路描述:光线与水平面角度>45°称为高角度光。
效果分析:高角度照射，光线经被测物表面平整部分反射后进入镜头，图像效果表现为灰度值较高;不平整部分反射光进入不了镜头，图像效果表现为灰度值较低。
主要应用:定位、字符检测、轮廓检测、划伤检测、尺寸测量。
常用光源:高角度环形光、条形光、面光、同轴光、点光等。
3）低角度光光路描述:光线与水平面角度<45°称为低角度光。
效果分析:低角度照射，被测物表面平整部分的反射光无法进入入镜头，图像效果表现为灰度值较低;不平整部分的反射光进入镜头，图像效果表现为灰度值较高。
主要应用:定位、字符检测、轮廓检测、划伤检测、尺寸测量。
常用光源:低角度环形光、条形光、线光等。
4）无影光光路描述:通过结构或漫射板改变光路，最终发光角度包含了高角度和低角度。
效果分析:兼具了高角度光和低角度光的效果，使被测物得到了多角度的照射，表面纹理、皱褶被弱化,图像上整体均匀。
主要应用:定位、尺寸测量、弧形产品表面检测。
常用光源:圆顶光、环形无影光、方形无影光、灯箱等。
5）同轴光光路描述:反射光线与镜头平行，称为同轴光。
效果分析:光线经过平面反射后，与光轴平行地进入镜头。
机器视觉 - 光源
美国AI和英国Gardasoft频闪控制器
配合美国AI光源使用
配合任意品牌光源使用
激光光源
激光在汽车行业的应用
隧道三维重建
在木材行业的应用
卤素光源和显微镜光源
多种光纤可选
卤素灯箱
高性价比,与多种显微镜配套使用
illumination
同轴灯的妙用1
平整度检测，利用二维图 象解决三维检测问题。
亮
暗
illumination
同轴灯的妙用2
同轴灯的平行性比较好，可代替准 直背光，用于圆柱形物体尺寸检测
普通的背光
illumination
准直光源
双侧远心镜头 +远心光源 效果更好
背光的妙用
背光当做正面漫反射照明
业界领先的高均匀性超亮线扫描光源，适用于高反光物体表面的检测
原图像短边分辨率为8K，上图用普通聚光光源会有 颗粒感，下图为高均匀线扫描光源，消除反光、炫光
检测要求分析 1
表面特征检测(文字,标示)
特征印刷在物体表面
特征突出于物体之上
普通光源
特征凹于物体之下
DOME光源
illumination
圆顶式光源是一种经过 多次漫反射无影光源， 光源底部密集排列的 LED发出的光线，通过 半球形内腔壁涂有的特 殊漫反射材料反射，均 匀地、多角度地照射到 被测物体。适用于表面 凹凸不平，反光的金属 物体检测
全新DOME光源，亮度提高了3倍！
普通光源
DOME光源
线扫描光源
illumination
紫外光源的激发性实例
紫外光源在汽车点火塞中的应用--检测胶水的灌涂质量
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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。
可定制多种大小
圆顶光源
均匀性高、照射面积大 应用范围广泛 外形灵活多变
是一种平板式光源，由ED阵列分布于光源底
物体四边外形尺寸测量
部，经过优化设计成回形或环形的结构，发
边缘破损\透明物体杂质\口服 出的光经过特殊导光板以后形成均匀的背
液液位高度\螺丝缺陷\连接器 光，通常用于只测量四侧外形轮廓或检测特
布匹的尺寸检测 印刷字符、玻璃划痕检测 标签污点、字符检测 茶叶颜色分拣、钢板检测
由大功率LED灯阵列而成，设计特殊散热结 构，采用特殊圆术透镜而形成窄带光线，提 高光线亮度，与线阵相机配套使用。
红外光源 紫外光源 点光源
穿透力强,波长(850/940nm) 配套近红外领域灵敏度CCD 可配套红外滤光镜使用，应 用环境光较强场合
由颗粒或贴片LED阵列组成,波条为365410nm,可根据客户要求设计不同的形状及波 长，如：环形光、条形光、面光、圆、无影 光源等满足于客户不同需求
具有体积小、亮度高、寿命 长的优越性 可平行直射发光满足于不同 检测 在机器视觉系统中可单独使 用，也可配合显微镜头或带 同轴功能的远心镜头使用
检测微小元件 适用于安装空间较小的视觉系 统 配合显微镜头使用 LED固晶机使用
点光源是理想化为质点的向四面八方发出光 线的光源。点光源是抽象化了的物理概念， 为了把物理问题的研究简单化。就像平时说 的光滑平面，质点，无空气阻力一样，点光 源在现实中也是不存在的，指的是从一个点 向周围空间均匀发光的光源。
由多根条形光自由组合成，可自由调节每根 条形光的角度，实现不同的效果。
同轴光源主要由高密度LED和分光镜组成。 LED发出的光经过分光镜以的，跟CCD和相机 在同一轴线上，可以有效消除图像的重影， 适合光洁物体表面划痕的检测。
背光源
高密度LED分布于光源底部 均匀性好，亮度高 尺寸灵活多样，适用范围广 可定制多色背光
产品样图
条形组合光源
四边组合条形光 每边照明独立可控 可根据被测物体要求调整所 需照明角度 适用性广
PCB基板\IC元件检测 焊锡检查 Mark点定位 包装条码\球形物体照明
同轴光源
高密度LED阵列，亮度高 可有效消除图像重影 光线均匀 适用范围广泛
反光物体表面缺陷检测 二维码识别 物体边缘\Mark点定位 丝印\芯片字符检测
机器视觉光源介绍
光源类型
产品特点
行业应用
产品介绍
环形光源
角度多样可定制 安装简单、设计紧凑 高密度LED阵列、亮度高 可选配漫射板
LED阵列成圆锥状以斜角照射在被测物体表
IC芯片外观及字符检测
面，通过漫反射方式照亮一小片区域，工作
PCB基板检测
距离在10-15MM时，该光源可以突出显示被
包装（外观）缺陷、标签检测 测物体边缘和高度的变化，突出原本难以看
线路检测
殊产品。环形背光亦可前向光打光产生无影
光效果。
反光物体表面检测
表面不平物体的缺陷检测 是一种高均匀性的光源，LED发出的光经过
IC管脚\烟盒印刷检测
球面漫反射以后形成均匀的光线，适合检测
金属表面划伤检测
表面反光、起伏不平的物体。
手机按键字符检测
线光源
超高亮度 采用柱面透镜聚光 适用各种流水线连续检测场合
物体外形尺寸测量
是一种平板式光源，经过优化设计的阵列分
边缘破损\透明物体杂质\口服 布于光源底部，发出的光经过特殊形成均匀的背光，亮度也比侧部导光的提
线路检测
高50%以上，通常用于外形轮廓检测。
高密度LED分布于光源底部
回形/环形背光源
均匀性好，亮度高 尺寸灵活多样，适用范围广