机器视觉系统之-光源

光的定义：

科学上定义，光是指所有的电磁波谱，可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分，一般人眼可以感知的电磁波的波长在400nm-700nm之间，但还有一些人感知到的波长在380nm-780nm之间。

光的属性：

1.亮暗度；2.方向；3.色彩

光的传播规律：

1.光在同科的均匀介质中沿直线传播.

2.两束光在传播过程中相遇时互不干扰.

3.光传播途中遇到两种不同介质的分界面时，一部分反射一部分折射。

光的折射与反射：

1.反射角等于入射角

2.光从光速大的介质进入光速小的介质中时，折射角小于入射角

3.从光速小的介质进入光速大的介质中时，折射角大于入射角

光的颜色

太阳光照到物体上时，一部分光被物体表面反射，另一部分被物体吸收颜色是由它反射的光线颜色决定的。

光的三原色：R.红 G.绿 B.蓝

色材的三原色：C.青绿M.赤紫 Y.黄色

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。由于被检测物体的颜色，材质，折射率等特性的千差万别，就必须根据每个特定的应用实例，选择相应的照明装置，以达到最佳的效果。根据发光原理的不同，光源类型有卤素灯，荧光灯和LED光源等，其主要性能的比较见下表：

光源按其照射方式可分为背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。背向照明是被测物放在光源和摄像机之间，其优点是能获得高对比度的图像；前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装;结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们所产生的畸变，解调出被测物的三维信息；频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，照相机拍摄要求与光源同步，这样能有效地拍摄高速运动物体的图像。

机器视觉LED光源按形状适常可分为以下几类：

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，满足不同被测物多色要求。

应用领域：机械零件尺寸的测量，电子元件、IC的外型检测，胶片污点检测，透明物体划痕检测等。

3.条形光源

条形光源是较大方形结构被测物的首选光源；颜色可根据需求搭配，自由组合；照射角度与安装随意可调。

应用领域：金属表面检查，图像扫描，表面裂缝检测，LCD面板检测等。

4.同轴光源

同轴光源可以消除物体表面不平整引起的阴影，从而减少干扰：部分采用分光镜设计，减少光损失，提高成像清晰度，均匀照射物体表面。

应用领域:系列光源最适宜用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测，芯片和硅晶片的破损检测，Mark点定位，包装条码识别。

5.AOI专用光源

不同角度的三色光照明，照射凸显焊锡三维信息；外加漫射板导光，减少反光；不同角度组合。

应用领域：用于电路板焊锡检测。

6.球积分光源

具有积分效果的半球面内壁，均匀反射从底部360度发射出的光线，使按个图像的照度十分均匀。

应用领域：适合于曲面，表面凹凸，弧形表面检测，或金属、玻璃表面反光较强的物体表面检测。

7.线形光源

超高亮度，采用柱面透镜聚光，适用于各种流水线连续检测场合。

应用领域：阵相机照明专用，AOI专用。

8.点光源

大功率LED，体积小，发光强度高；光纤卤素灯的替代品，尤其适合作为镜头的同轴光源等；高效散热装置，大大提高光源的使用寿命。

应用领域：适合远心镜头使用，用于芯片检测，Mark点定位，晶片及液晶玻璃底基校正。

9.组合条形光源

四边配置条形光，每边照明独立可控；可根据被测物要求调整所需照明角度，适用性广。

应用案例：CB基板检测，IC元件检测，焊锡检查，Mark点定位，显微镜照明，包装条码照明，球形物体照明等D

10.对位光源

对位速度快:视场大；精度高；体积小，便于检测集成；亮度高，可选配辅助环形光源。

应用领域：VA系列光源是全自动电路板印刷机对位的专用光源。

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