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机器视觉光源选型参数.docx
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更新于2023-03-03
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常用的机器视觉光源颜色有:白色、蓝色、红色、绿色、红外、紫外。他们都各有特点。常见的光源类型有环形光源、条形光源、圆顶光源、背光源、点光源、线光源、同轴光源。如何根据实际项目需求,选择合适的光源呢?本文对这些光源特点进行了介绍,并提出了光源评价的指标和使用技巧
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照射方式
入射光的方向有二种最基本的方式:直射光和漫射光。
物体反射光线有两种不同的反射特性:直反射和漫反射
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;
漫射光: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。
直反射:光线的反射角等于入射角。直反射有时用途很大,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。
漫反散:照射到物体上的光从各个方向漫散出去。在大多数实际情况下,漫散光在某个角
度范围内形成,并取决于入射光的角度
明视场和暗视场
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。
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,称作明视场照明;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,明视场照明 ,
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。
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。顾名思义,前照明是摄像机和光源同在
被检测目标的一侧;背光照明是摄像机和光源各在被检测目标的一侧。
光源颜色
常用光源颜色有:白色、蓝色、红色、绿色、红外、紫外。
代码 颜色 波长(nm)
R
红
625
G
绿
517
B
蓝
465
V
紫
400
W
白 色温:5500k
IR
红外
850
UV
紫外
385
白色光源(W)
白色光源通常用色温来界定,色温高的颜色偏蓝色(冷色,色温>5000K),色温低的颜色偏
红(暖色,色温<3300K),界于 3300 与 5000K 之间称之为中间色,白色光源适用性广,亮度
高,特别是拍摄彩色图像时使用更多。
蓝色光源(B)
蓝色光源波光为 430-480 之间,适用产品:银色背景产品(如钣金,车加工件等)、薄
膜上金属印刷品
红色光源(R)
红色光源的波长通常在 600-720 之间,其波长比较长,可以透过一些比较暗的物体,例
如底材黑色的透明软板孔位定位、绿色线路板线路线路检测,透光膜厚度检测等,采用红
色光源更能提高对比度;
绿色光源(G)
绿色光源波长 510-530,界于红色与蓝色之间,主要针对产品:红色背景产品,银色背景
产品(如钣金,车加工件等)。
红外光(IR)
红外光的波长一般为 780-1400,红外光属于不可见光,其透过力强。一般 LCD 屏检测、
视频监控行业应用比较普遍;
紫外光(UV)
紫外光的波长一般为 190-400,其波长短,穿透力强,主要应用于证件检测、触摸屏
ITO 检测、布料表面破损、点胶溢胶检测等方面,金属表面划痕检测等;
互补色:也称为对比色,互补色在色环上相互对应。两种互补色等强度混合可以得到白色
如果希望更加鲜明地突出某些颜色,则选择色环上想对应的互补颜色,这样可以明显地提
高图像的对比度。
考虑光源颜色和背景颜色,使用与被测物同系的光会使图像变亮。如红光使红色物体更亮
使用与被测物体相反色系的光会使图像变暗。如红光使蓝色物体更暗。
照明方式
顶光
顶光照明属亮场照明,光源可以是直射光或漫反射光。
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