DIY机器视觉光源

DIY机器视觉光源

应视觉同行的要求，放了好长一段时间鸽子，总算还是将一些经验总结出来了。我们在做机器视觉一些简单项目上常被检测光源的价格吓到，如一些端子检测、条码检测、表面特征检测等。往往一个光源的价格就占了成本的很大一块，就连普通的环行光源至少都要一千左右，外加控制器等成本，花费达到几千以上。加起来和一般的工业相机价格旗鼓相当了。当然，对于一些特殊检测项目如：晶元、Web检测等，的确需要特殊光源帮助。

其实简单的工业检测光源制作相对比较容易，目前全世界经济进入调整期，中国经济状况前景堪忧，如何降低成本是每个机器视觉系统集成商必须要考虑的，在这里我以大家常用的无影光源为例，教您如何DIY机器视觉光源。

一、简介

首先先介绍一下什么是无影光源，如下图所示:

无影光源又叫球积分光源、圆顶灯、漫反射灯其结构特点是它具有积分效果的半球面内壁，由F3大小的LED颗粒高密度排列在圆形电路板上，光线均匀从底部照向半球面内壁，并360度反射出的光线，可以平滑、均匀地照明在被测物体表面。该系列光源具有较大的光扩散面，能够全方位的均匀照射在被测物体，最适合于表面有起伏、光泽的被测物体，即使是弯曲的金属表面也能够被均匀的照射到。当然，每个厂家的外型有所不同，但效果都是一样的。

二、制作

接下来我开始介绍需要购买的材料及制作:

1.LED颗粒

LED颗粒我们是不能少的，我们做的是工业检测项目，LED颗粒不能随便选取一般电子市场上销售的LED。颗粒的稳定性，启动一致性和颜色的一致性尤为重要，可以直接影响到整个检测的效果。这也是CCS光源之所

在此我介绍使用深圳永而佳的颗粒，价格在0.65元，他们可以少批量的进货，我们需要买200颗，多出20颗备用（焊功不好的朋友练习用）。

2.光源PCB板

PCB板上的颗粒布线为7颗灯一组，分为2行，如下图。如果您对LED线路板的布线画图不是很在行的话，也没有关系，毕竟大家都不是职业做光源的，即使国内某专做光源的厂商，他们中有些线路板图也是专门在广

州80元一幅请人画的。一般来说画板80元，开板300元含10张板，以后购买价格在20元一片。

3.外壳加工

每个厂家的外型弧度都不一样，我这里建议做成108度比较薄些。一般情况下，外壳加工成本约120元左右。

4．电线

电子市场上买一根品字线仅1.5元一对，若说是做样品，老板大多会送给你。

5. 反光涂料-亚光漆

亚光漆的好坏决定了光线的反射亮度，我选用的是进口原装立邦漆，一瓶600毫升，价格在182元。将买来的亚光漆拿去汽车修理厂让其高压喷漆，这样外壳内部的喷漆会非常均匀，手工费仅15元。外壳烤汽车漆，30元。

6. 导热硅胶

其作用是将PCB板的热量导到外壳，好的导热硅胶直接影响到了光源的寿命。我购买的是奥德康柔粘性导热片，价格在53元（3mm厚300*150mm大小）。柔粘性导热片可以自己裁减用于PCB灯板与外壳的衔接。

此时我们的光源就已经做成了，注意焊接LED颗粒时一定要导防静电手环，以免焊坏颗粒。

7.电源控制器

这是一个很关键也很复杂的部件，在长时间的使用中由于电源控制器的发热或电插座供电的不稳定，就会导致检测光源的光线晃动，从而引起检测软件的检测误判。国内大部分光源厂家的调光器都是调电压的方式，只有少部份做成了调电流的方式，我认为这两种皆不是最佳的方式。我们都有学过，调电压不如调电

流稳定，但调电流还是恒流源最为稳定、安全，所以控制器我设计为恒流源驱动调节。

液晶屏显示当时调的光线亮度值，USB接口与电脑相接，可由电脑控制也可由手动控制；串口接口，可连触发，也可连PLC控制。成本在280元。有一点麻烦，那就是软件需要自己写。当然大家喜欢电压调节，又懒于动手写软件和焊接的话可以用铭纬36V电源，铭纬有开发好专做LED的控制电源，价格在120元，再加个电位器14元，旋钮1.7元就可以用了。

8.电源外壳

可以根据个人喜好在电子市场购买，如果找不到可以用日升97*40*155型号的外壳，价格在20元。

现在，整个无影光源就完全做好了，我们核算一下：0.65*200+380+120+1.5+182+45+53+120+14+1.7=1047.2我们在做下一个灯时又可以省下了PCB板，亚光漆，导热硅胶的支出。对比一下购买一套无影灯的成本我们可以省下好几千的费用。