简述机器视觉光源的作用
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。
机器视觉光源的作用及分类
机器视觉光源的作用及分类在机器视觉系统中，相信大家LED光源并不陌生，光源是决定机器视觉系统图像质量的最重要因素。
选择合适的光源，可以使图像中的目标特征与背景信息得到最佳分离，从而大大降低图像处理的难度，提高系统的稳定性和可靠性。
在机器视觉系统中，光源的作用主要体现在：1、突出测量特征，简化图像处理算法；2、克服环境光的干扰，提高图像信噪比；3、提高视觉系统的定位、测量、识别精度，以及系统的运行速度；4、降低系统设计的复杂度；目前，机器视觉LED光源按形状通常可分为以下几类:维视图像部分光源展示1、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：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：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、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。
6、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。
机器视觉中光源的作用
机器视觉中光源的作用
在机器视觉中，光源是十分重要的元素之一。
光源的作用不仅仅是照亮被检测物体，更是影响图像质量和算法效果的关键因素。
首先，光源可以改善图像质量。
在不足光线的情况下，图像的对比度会下降，细节也会模糊不清。
而充足的光源可以使图像更加明亮，细节更加清晰，提高图像质量。
其次，光源的选择会影响算法效果。
不同的算法对光源的要求不同，例如一些算法对光源的颜色温度要求较高，一些算法对光源的角度和方向要求较高。
因此，在选择光源时需要根据具体应用场景和算法要求进行选择。
最后，光源对图像处理也有很大的影响。
在一些应用中，灰度值和颜色信息十分重要。
光源可以调整颜色的温度和亮度等参数，从而使图像处理更加精确和准确。
综上所述，光源在机器视觉中扮演着至关重要的角色。
在选择光源时，应根据具体的应用场景和算法要求进行选择，从而提高图像质量和算法效果。
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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。
机器视觉光源
当我们需要得到高对比度物体图像的时候，这 种类型的光很有效。但是当我们用它照在光亮 或反射的材料上时，会引起像镜面的反光。通 用照明一般采用环状或点状照明。环灯是一种 常用的通用照明方式，其很容易安装在镜头， 可给漫反射表面提供足够的照明。
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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 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
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LED光源
• 机器视觉光源照明技术基础知识
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。
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LED光源
• 机器视觉光源的分类和选型
以光源的外形来分类
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条状光源 环状光源 碗状光源 同轴光源 方形光源 点光源
环形直射光 环形漫反射光 环形低角度光 方形低角度光源 方形低角度漫射 方形直射
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LED光源
• 机器视觉光源的分类和选型
针对具体的应用，从众多的方案中选择一个最好的照明系统是整个图像处理系 统稳定工作的关键。遗憾的是，没有一个通用的照明系统能够适应各种场合。 但由于LED光源多形状及多颜色等特点，我们还是找到一些选光源的方法:
观察试验法(Look and Experiment-最常用的) 尝试着用不同类型的光源在不同的位置照射物体，然后通过相机观察图像 科学分析法(Scientific Analysis-最有效的) 分析成像的环境，推荐最好的解决方法。
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。
浅析机器视觉光源的选择分类
浅析机器视觉光源的选择分类众所周知，机器视觉系统的核心是图像的采集和处理，图像本身的质量对整个系统的影响极为关键。
那么机器视觉是怎么选择光源的？下面是一些选择分类，大家可以参考一下。
照明光源则是决定机器视觉系统图像质量的最重要因素，通过选择合适的光源，可以使图像中的目标特征与背景信息得到最佳分离，从而大大降低图像处理的难度，提高系统的稳定性和可靠性。
在机器视觉系统中，光源的作用主要体现在：1、突出测量特征，简化图像处理算法;2、克服环境光的干扰，提高图像信噪比;3、提高视觉系统的定位、测量、识别精度，以及系统的运行速度;4、降低系统设计的复杂度;为何要选用LED光源在机器视觉系统中，较为常见的照明光源一般有LED光源、卤素灯和高频荧光灯。
目前，LED光源最为常用，且已在机器视觉光源领域占据主导地位，已成为机器视觉系统的首选光源。
机器视觉LED光源主要具备以下几大优点：1、结果设计灵活：在机器视觉系统中，对于同一检测对象采用结构或形状各异的光源时，所得到的图像效果千差万别。
其根本原因在于，对于不同的检测对象，要突显其被测特征，就会对光源的结构形状、发光角度、照度大小等产生特定的要求。
对于这一点，卤素灯和荧光灯难以随要求而定制，而LED光源由一颗颗LED颗粒组合设计而成，其单个颗粒体积小，为各种复杂的光源设计提供了可能，在照明结构，照射范围、照射角度、照度大小、亮度控制等方面具有更大的结构设计自由度，可满足不同检测对象的实际需要。
2、多色选择对于具有不同光学属性和表面纹理的被测对象而言，选用不同颜色的光源，采集到的图像也会不同。
在机器视觉系统中，光源颜色的选择对于成像效果和质量的影响至关重要。
目前，LED具备了多种颜色可供选择：从远红外、可见光、到紫外，有十几种波段(颜色)的LED以供使用，白色光线LED的色温也从3000k-8000k可选。
这一特点是其它类型光源所不具备的。
3、响应速度快单个LED颗粒的响应时间为纳秒级，考虑LED光源的容性和感性，其响应速度一般也在1 0微秒以内。
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。
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简述机器视觉光源的作用
机器视觉光源在机器视觉系统中起着至关重要的作用。
其主要作用如下：
1. 改善图像质量：机器视觉光源可以为被拍摄对象提供恒定、均匀的光线，减少图像中的阴影、反光等不良影响，提高图像的对比度和清晰度，从而使得图像处理及分析更加准确。
2. 提高检测稳定性：通过稳定的光源，确保在不同时间、不同环境下，被检测对象的图像特征保持一致，提高系统的检测稳定性和可靠性。
3. 突出目标特征：通过选择合适的光源类型、方向和颜色等参数，可以突出被检测对象的特定特征，使得图像处理算法更容易识别和提取这些特征。
4. 减少外部光源干扰：机器视觉光源可以降低对环境光线的依赖，减少外部光源对图像质量的影响，从而提高系统的抗干扰能力。