自动化视觉检测设备的光源调试与应用

自动化视觉检测设备的检测原理简单来说就是采用工业相机模拟人工肉眼检测的，除了最重要的相机之外，光源也是十分关键，因为检测物体的要求不同使用环境对光的亮度要求也有所不同，因而在选择光源和应用调试都是很有讲究，在此思普泰克科技为大家整理介绍了机器视觉系统光源的类型和作用及机器视觉系统光源选择要点。今天主要就为大家整理介绍机器视觉检测设备的光源在选择时一些常见的问题

概念

1、 直射光：直接照射物体的光。直射光的特点是被照物体后面会产生影子。晴天太阳光为直射光。

2、 扩散光：各种角度的光混合在一起的光。扩散光照射被照物体不会产生阴影，如无影灯灯光就为扩散光，阴天的太阳光经过云层反射也是扩散光。

3、 平行光：光的照射方向一致，光线平行的光。

4、 偏振光：所有的光的振幅平面皆为同一平面的光，叫做偏振光。

5、 直反射（镜面反射）：

6、 漫反射：

7、 明视场：直接反射光进镜头。并不是说视野里物体亮就是明视场，物体亮度都是相对的，光源亮度高也会使暗视场的物理比较明亮。

8、 暗视场：散射光进镜头。

光的穿透性和反射性：波长长的光（红外光）穿透性好；波长短的光反射性好。穿透塑料薄膜检查物体首选红外；观测玻璃上灰尘划痕首选紫外。

扩散比率：反射能力。扩散比率高的光穿透性差。

人眼看不到红外光和紫外光，但是相机能够测到红外和紫外；相机对红外和紫外的感光也是有限的，要参照相机的感光特性曲线；紫外照射有些物体可以发出荧光。

常用照明方式：明视场、暗视场、背光照明。

一般相机都是装在被测物正上方，所以当使用同轴光的时候，是明视场；使用低角度光的是暗视场。

测试物体轮廓尺寸多选背光照明方式。

光源颜色的选择：

1、 用光的穿透性或扩散特性。

2、 被测物是彩色：什么颜色的物体反射什么颜色的光，相机观察就是亮色（白色）；吸收其他颜色的光，相机观察就是暗色（黑色）。波长接近，吸收的少；波长相差大，吸收的多。

3、 即使相同颜色的物体，由于材质不同，对光的反射特性也不同。短波长光照射不同材质物体，反光率差异大；长波长光照射，反光率差异相对小。

偏光板和偏光滤镜：

作用：1、消除反光干扰：

利用原理：镜面反射中入射光为偏振光，反射光也是偏振光；漫反射中入射光是偏振光，反射光非偏振光。

例子：取玻璃窗中玩具的图像，视野里会有玻璃反射的光源影像，造成干扰。光源上装偏光板，镜头上装偏光滤镜。偏振光经玻璃反射仍为偏振光，利用偏光滤镜过滤掉这些偏振光即可消除光源影像干扰；玩具上为漫反射，总有一部分漫反射光到镜头里，即可成像。

缺点：亮度会被削减。

2、辨别材质：同一束偏振光经过不同材质折射，振幅面角度改变大小不同。这样再经过偏光板的过滤得到的图像亮度就不同（体现在相机上就是颜色不同），即可区分不同材质。应用：瓶装液体成分的检测。

实操：

1、 根据视野大小（视野要比被测物稍大），镜头焦距，CCD尺寸可以初步估算工作距离。

2、 研究被测物体，利用室内光做光源，眼睛作镜头即可估测用明视场还是暗视场打光成像效果好。能选用低角度环形光的话成本会比同轴光便宜。根据被测物和背景的颜色差异选光源颜色；根据被测物大小选合适尺寸的光源；根据被测物的特性选光源类型。

3、 操作中注意手法细节，防止镜头脱落；一手调节支架高低，一手托住支架。

4、 调试中光源亮度越低，相机光圈越大，景深越小，越容易得到最清晰最锐利的图像。（景深大，图像质量都勉勉强强算清晰，却又得不到最清晰）

概念

1、 直射光：直接照射物体的光。直射光的特点是被照物体后面会产生影子。晴天太阳光为直射光。

2、 扩散光：各种角度的光混合在一起的光。扩散光照射被照物体不会产生阴影，如无影灯灯光就为扩散光，阴天的太阳光经过云层反射也是扩散光。

3、 平行光：光的照射方向一致，光线平行的光。

4、 偏振光：所有的光的振幅平面皆为同一平面的光，叫做偏振光。

5、 直反射（镜面反射）：

6、 漫反射：

7、 明视场：直接反射光进镜头。并不是说视野里物体亮就是明视场，物体亮度都是相对的，光源亮度高也会使暗视场的物理比较明亮。

8、 暗视场：散射光进镜头。

光的穿透性和反射性：波长长的光（红外光）穿透性好；波长短的光反射性好。穿透塑料薄膜检查物体首选红外；观测玻璃上灰尘划痕首选紫外。

扩散比率：反射能力。扩散比率高的光穿透性差。

人眼看不到红外光和紫外光，但是相机能够测到红外和紫外；相机对红外和紫外的感光也是有限的，要参照相机的感光特性曲线；紫外照射有些物体可以发出荧光。

常用照明方式：明视场、暗视场、背光照明。

一般相机都是装在被测物正上方，所以当使用同轴光的时候，是明视场；使用低角度光的是暗视场。

测试物体轮廓尺寸多选背光照明方式。