探究机器视觉中不同类型光源所产生的效果
两种常用光源在机器视觉检测中的对比与选用
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图 3 平行光源结构与使用场景 (&) 平行光源的优势与不足 在工程应用场景中%平行光源具有下列优势! "$# 平行光源所成像的 轮 廓 一 致 性 强%轮 廓 边 缘 不 受 漫 反射及环境影响%几乎不存在锯齿状轮廓失真的问题$ 如图 8 所示%同一零件在平行光源背面照射条件下%其边缘轮廓要 显著清晰于光滑与环形光源正面照明$
图 $ 环形光源结构与使用场景 )&) 环形光源的优势与不足 在工程应用场景中%环形光源具有下列优势!
"$# 能与相机一起安 装 在 被 检 测 零 件 的 同 一 侧%可 节 约 系统空间%降低安装成本+
机器视觉LED光源照明技术说明
2.
均匀视场的光。
通过相机可以看到物体的侧面轮廓。
背光照明常用于测量物体的尺寸和标定物体的方向。
4.
反射照明，光射到粗糙的遮盖物上，产生无方向、柔和的光，这种光最适合高反射物体。
因这种照明效果，我们将这种光比作在阴天里平和，无方向的光。
6.
暗视场，但通常与被测物体
表面成的夹
角，低角度暗视场光源对
表面细节或边缘效应的
最细小变化很有效果。
翘曲或不平。
、根据检查目标与背景的材质和颜色。
）、使用互补色进行检测：见（图三）
规则：
食品外观日期检测电阻检测电子IC管脚检测包装箱检测
AFT-RD220。
【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。
基于机器视觉的校园教室灯光研究
基于机器视觉的校园教室灯光研究基于机器视觉的校园教室灯光研究一、引言校园教室灯光对于学生的学习和注意力集中起着重要的作用。
然而，在许多教室中，灯光的设置通常是固定的，无法根据学生的实际需求进行自动调节。
基于机器视觉的校园教室灯光研究旨在通过使用计算机视觉技术和智能控制算法，实时分析学生的需求以及环境情况，从而调整教室的灯光，提供更加适宜的学习环境。
二、机器视觉的基本原理机器视觉是一种模拟人眼视觉系统的技术，它可以用来模仿人类对视觉信息的处理过程。
机器视觉系统一般由图像采集、预处理、特征提取和分类识别等多个模块组成。
在校园教室灯光研究中，机器视觉技术主要用于图像采集和环境分析。
三、图像采集在校园教室中，可以设置多个摄像头来采集学生的图像。
这些摄像头可以安装在教室的各个角落，以保证整个教室的视野覆盖。
通过采集学生的图像，可以捕捉到学生的位置、姿势、行为等信息，从而为后续的环境分析提供数据支持。
四、环境分析基于机器视觉的校园教室灯光研究主要通过环境分析来判断学生的需求。
环境分析主要包括以下几个方面：1. 人体检测：通过机器视觉技术对学生的位置和姿势进行检测，可以判断学生是否在座位上、是否专注等。
如果学生离开座位或者姿势不够端正，系统可以通过控制灯光来提醒学生。
2. 环境光检测：通过分析教室内的光线强度和颜色，可以判断当前的光照情况。
如果光线过强或者过暗，系统可以根据学生的需求自动调整灯光，为学生提供一个更加舒适的学习环境。
3. 静态环境分析：通过检测教室内的固定物体，如黑板、桌子等，系统可以了解到教室内的布局和特征。
根据这些信息，可以更好地调整灯光以保证整个教室的照明质量。
五、灯光调节基于机器视觉的校园教室灯光研究的最终目标是通过自动调节灯光，提供一个更加适宜的学习环境。
根据环境分析的结果，可以采用以下方式进行灯光调节：1. 亮度调节：根据学生的位置和姿势，系统可以调整教室内各个灯光的亮度。
对于离黑板较近的学生，可以增加灯光的亮度，以确保他们能够清晰看到黑板上的内容。
机器视觉及其应用技术 第2版 项目2 光源系统的认知与选择
前光源
高角度：明场照明 低角度：暗场照明
前光源
背光源
特点：背光源与前光源在放置位置上刚好相反，放置于待测物体背面，能充分突出待测物体的轮廓信息。
背光源照射下齿轮图片
环形光源
特点：能为待测物体提供大面积均衡的照明。可大大减少阴影、提高对比度。但应用距离不合适时会造 成环形反光现象。
亮
热多，持续光
5000~7000
较亮
发热少，较便宜
任务2 • 任务2：手机电池尺寸测量中光源的选择
普通面光与平行面光比较
练一练
• 取一带倒角物体，分别用普通面光和平行面光照明，观察图像效果
手机电池取相效果
谢谢观看~
总结应用场合
几种典型光源
几种典型光源特性比较
光源 卤素灯
颜色 白色，偏黄
荧光灯
白色，偏绿
LED灯
红、黄、绿、白蓝
氙灯
白色，偏蓝
电致发光管 由发光频率决定
寿命/h 5000~7000 5000~7000
发光亮度 很亮
特点 发热多，较便宜
亮
较ห้องสมุดไป่ตู้宜
6000~100000
较亮
固体，能做成很多形状
3000~7000
环形光源
蓝色环形光源应用
环形光源
环形光源应用
点光源
特点：结构紧凑，能够使光线集中照射在一个特定距离的小视场范围。
点光源
• 点光源应用
几种不同照明技术
练一练
• 分别取直射光与漫射光，分别照射同一物体，观察图像效果。 • 取一枚硬币，用高角度和低角度光源进行照明，观察图像效果差
视觉光源和光源控制器的分类及特性
视觉光源和光源控制器的分类及特性1.环形光源（LQ-HDRmmnn-C）：光出射角度值在0°~90°。
0°~45°为低角度环形光源，目前应用案例包括手机金属外框划痕检测、光滑表面的划痕、破损检测以达到突显物体轮廓及划伤，破损的效果。
60°~90°光出射角度集中照射被测物表面，突显物体的表面对不同特性，应用案例有：电感锡面检测，USB接口网线接口等不同数据接口的pin针检测，高尔夫球T端面检测，以及平面喷码检测。
2.条形光源（LQ-HBLmmnn-C）这款光源的特点为尺寸灵活小巧，可适应不同位置，主要适用于检测较大方形结构被测物效果明显。
3.四面可调光源(LQ-SQLmm-C)：四个独立可调的条形光源，可独立控制亮度，安装灵活，高亮度，高精度照明。
应用领域：四侧引脚扁平封装的检查。
二维码读取，陶瓷包装表面检查。
4.圆顶无影光源（LQ-DMLmm-C）：光线经过球面漫射板反射之后，光滑，均匀的照射在被测物体上，适用于被测物表面起伏不平，反光的物体。
应用案例进行曲面，表面凹凸，弧形检测。
金属吗、，玻璃反光较强的表面检测。
5.底部背光源（LQ-HFLmmnn-C）：底部发光的标准背光源可应用于显微镜载物台，突出被测物的外形轮廓并由高密度的LED阵列提供高亮度的背光照明。
应用于透明物体的毛边，污渍，划痕检测。
6.方形无影光源（LQ-PSFmm-C）：适用于矩形和不规则被测物，提供矩形视野。
应用案例：电池板断线检测，手机贴棉，贴膜位置边缘校正，一维，二维码识别。
7.AOI专用光源（LQ-HRLmmm-RGB）：具有高亮度，均匀性好，空间分辨率高的特点；由三组独立控制的环形光源以高中低不同角度照射电路板，很好的把电路板上的元件电极、焊盘、焊点等不用倾斜度的特征凸显出来。
应用领域多层次物体检测，插件焊点检测，贴装，焊锡检测。
8.点光源（LQ-PTw-C）采用独特的聚光效果（导光柱）实现均匀的照射应用利于包括液晶玻璃线路检测，玻璃表面划痕检测，插头底部字符检测。
机器视觉光源解决方案
机器视觉光源解决方案
《机器视觉光源解决方案》
近年来，随着机器视觉技术的迅速发展，工业生产中对于光源的需求也日益增加。
在机器视觉系统中，选择合适的光源解决方案对于提高成像质量、提升生产效率至关重要。
一种常见的机器视觉光源解决方案是 LED 光源。
LED 具有高
亮度、稳定性好、寿命长等优点，非常适合于机器视觉系统的应用。
同时，LED 光源的波长范围广泛，可以满足不同的成
像需求，例如在检测不同颜色的产品时，可以选择合适的波长的 LED 光源，以确保检测的准确性和稳定性。
另外，激光光源也是一种常见的机器视觉光源解决方案。
激光光源具有小发散角、高能量密度等特点，非常适合于高精度的成像和测量任务。
在一些需要进行精确测量或者定位的应用中，激光光源的应用可以有效提高成像的精度和稳定性。
除此之外，还有一些特殊的机器视觉光源解决方案，例如红外光源、紫外光源等。
这些光源可以用于特定的应用，比如在夜视图像采集中使用红外光源，或者在一些检测任务中使用紫外光源，以提高成像的对比度和清晰度。
总的来说，选择合适的光源解决方案对于机器视觉系统的性能至关重要。
不同的应用场景需要不同的光源，因此在选择机器视觉光源解决方案时，需要充分考虑成像的需求，以及光源的特性和优势，以达到最佳的成像效果。
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。
机器视觉中的绿色光源技术
机器视觉中的绿色光源技术一、引言近年来，随着机器学习和深度学习技术的发展，机器视觉技术得到了快速的发展。
机器视觉技术中的绿色光源技术是研究人员广泛关注的一个领域。
本文将围绕机器视觉中的绿色光源技术展开深入的探讨。
二、机器视觉中的绿色光源技术简介1. 绿色光源技术的背景机器视觉中的绿色光源技术是一种利用绿光的反射或透射来提高图像的质量的技术。
该技术基于传统的白光漫反射原理，通过绿光的特殊波长来增强对物体表面纹理、形状和深度的分析和识别能力，提高图像的对比度和清晰度。
绿色光源技术在机器人视觉、工业自动化、数字编码、三维重建等方面都有广泛的应用。
2. 绿色光源技术的原理机器视觉中的绿色光源技术依赖于绿光的特殊性质，绿光的波长在550-570nm之间，可以穿透空气和水，具有强烈的透射性和深度感知能力。
在机器视觉应用中，设备会通过绿色光源照射对物体进行扫描，然后根据绿色光线的反射或透射特性来分析物体表面的纹理、形状和深度信息。
这种方法可以减少光照强度不足和波长干扰等问题，从而提高了识别和测量的精度和可靠性。
3. 绿色光源技术的应用机器视觉中的绿色光源技术广泛应用于测量、检测、三维重建、物体识别、在线质量控制等领域。
在产品资料管理系统、3D扫描、数字编码等方面，绿色光源技术可以提高自动化的准确度和效率。
在数字化制造流程中，绿色光源技术也能够实现高度自动化和工业4.0相关的目标。
三、机器视觉中的绿色光源技术的关键技术1. 光源选择在机器视觉中，选择合适的绿色光源至关重要。
目前市面上的绿色光源有多种，其中LED光源、激光光源是比较常用的。
LED光源具有高亮度、低功率等特点，不会产生热效应，适合长时间稳定工作。
激光光源具有高光强、高方向性、小空间角等特点，适合进行高精度的测量和检测。
2. 激光抗干扰技术机器视觉中的绿色光源技术在工业环境中可能会受到干扰，比如周围背景光的波长、强度都可能对识别和测量产生影响。
因此，绿色光源技术需要具备一定的抗干扰能力。
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。
机器视觉所用的光学知识
机器视觉所用的光学知识机器视觉是指通过计算机对图像或视频进行处理和分析，从而使计算机能够模拟人类的视觉能力。
而光学知识则是机器视觉中不可或缺的一部分，它涵盖了光的传播、成像原理、光学器件等方面的知识。
本文将以机器视觉所用的光学知识为标题，探讨光学在机器视觉中的应用和作用。
第一部分：光的传播原理光的传播是光学知识的基础，它涉及光的波动性、传播速度等方面。
在机器视觉中，光的传播原理被广泛应用于图像采集和传输。
例如，在图像采集时，通过光学器件如透镜、光栅等将光线聚焦或进行调制，然后通过传感器将光信号转化为电信号，最终形成图像数据。
在图像传输过程中，光的传播特性也起到了关键作用，如光纤传输中的全内反射现象保证了信号的传输质量。
第二部分：光学成像原理光学成像原理是机器视觉中重要的内容，它涉及到光线的折射、反射、散射等现象。
在机器视觉中，成像原理被广泛应用于图像处理和分析。
例如，在目标检测中，通过光学成像原理可以确定目标的位置、形状等信息。
在图像处理中，通过光学成像原理可以进行图像增强、去噪等操作。
此外，光学成像原理还被应用于机器视觉中的测量和定位，如通过相机测距、测角等方式实现对目标的精确定位。
第三部分：光学器件在机器视觉中的应用光学器件是机器视觉中的关键技术之一，它包括透镜、滤光片、光栅等。
这些器件在机器视觉中起到了重要的作用。
例如，透镜作为光学成像的核心元件，通过对光的折射和聚焦实现对图像的清晰成像。
滤光片可以通过选择性吸收或透过光的特性对光谱进行调整，从而实现对图像的颜色分析和处理。
光栅可以将光线分散成不同的波长，用于光谱分析和光学特性测量。
第四部分：光学在机器视觉中的应用案例光学在机器视觉中有着广泛的应用。
例如，在工业检测中，通过光学成像原理和光学器件可以实现对产品表面缺陷、尺寸精度等的检测。
在智能交通中，通过光学成像原理和光学器件可以实现对车辆、行人等的识别和跟踪。
在医疗影像中，通过光学成像原理可以实现对人体内部组织的成像和诊断。
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探究机器视觉中不同类型光源所产生的效
果
有经验的机器视觉工程师都会认可这样一句话：机器视觉项目的成败在于能否得到一张打光优秀的图片。
如果采集到的图片本身“质量”很差，那么接来下的图像处理工作就会困难重重。
由于项目的需求以及光源厂商的努力，目前机器视觉光源的类型可以说十分丰富，例如条光、背光、平行背光、同轴光、点光、隧道光、碗光、环形光、球形光、条形聚光等。
根据光的波长和颜色，又可以分为X光、蓝光、红光、白光、红外光等。
网上关于光源选型方面的资料多如牛毛，我不想再重复，我想说点其他的。
在光源大家族中，有一种光最为灵活多变，它就是环形光。
环形光有低角度环形光、高角度环形光等不同类型，例如0°环形光、30°环形光、45°环形光、60°环形光、90°环形光等。
不同的资料对于这个环光的“角度”定义不同，有的指“光源照射方向与水平面的夹角”，有的指“光源照射方向与镜头光轴（一般是竖直方向）的夹角”。
本文采用后一种定义方式来描述。
为什么说环形光的花样多呢？因为它的口径可以不同、它的“角度”可以不同、它的光的颜色可以不同、它的安装高度也可以不同（其他光源安装高度不同差异一般不会有这么大）。
下面我以拍摄镜头模组为例，采用不同“角度”的环形光，沿着镜头光轴方向在不同高度分别采集图像，大家可以观察图像的特点与变化。
（这是一个手机镜头模组，高约6mm，中间有一块透明的有划伤的玻璃镜片）
注意：以下每一系列组图中，光源的高度都是从高到低不断往下移的。
①90°环形光（即光源照射方向与竖直方向成90°的环形光）
②30°环形光
如果你读到了这里，不妨停下来想想，为什么用不同角度、不同高度的环形光照明，图像会有这样的差异呢？
其核心就一点：始终抓住有哪些光被反射之后，沿着竖直方向被相机捕捉到了。
物体在相机中成了像，是因为物体表面有光反射进了相机，这些光被相机捕捉到从而成了像。
如果想提高光源选型的能力，深刻理解上面这两句话是十分必要的。
在只有光源而暂时没有相机的时候，如何猜测相机采集到的图像是什么样的呢？我有一个小技巧：把头伸到被测物正上方，从上往下竖直观察被测物的打光情况。
为什么要以这个姿势观察呢？因为相机也是以这个姿势“观察”被测物的。
从上面的两组图片可以看出，如果想检测模组的镜片划伤，在合适的高度用90°环形光打光，能得到一张高质量的易于处理的图片。
但这是最佳的方案吗？未必。
我们用背光试试：
划伤一览无余，很好地从背景里被分割出来了。
当然，对于这种检测并不是说背光就一定优于90°环光，因为很多时候，由于现场条件的限制，是没有办法放置背光的。
我顺手拍了一张同轴光打光的，顺便也贴上来：
同轴光源一般比较贵，它之所以贵我猜测一方面是因为它发出的是平行光，另一方面是因为它内部的那个45°的“半透半反”装置需要较高的装配精度。
观察上面的同轴光打光的图片，可以发现，用同轴光拍的图片一般看起来比较“平庸”。
同轴光能够凸显物体表面的不平整，克服表面反光造成的干扰。
这些是由同轴光的特性决定的：同轴光最终照到被测物上的是竖直向下的光，光经物体反射后，只有竖直往上的反射光才能通过同轴光的“半透半反”装置竖直进入相机（因此反光不见了，因为反光折射到其他方向去了，没有射入相机）。
另外，很多人在应用中应该发现了，在相机镜头参数、安装高度等其他条件一致时，把同轴光源调到最亮去打光，得到的图片一般亮度也很低，这是为什么呢？这是因为同轴光从发出光到光最终被相机捕捉到，它经历了两次“半透半反”的过程，光源的亮度有极大的损失。
文末我再把之前的两句话重复一下：
始终抓住有哪些光被反射之后，沿着光轴方向被相机捕捉到了。
物体在相机中成了像，是因为物体表面有光反射进了相机，这些光被相机捕捉到从而成了像。