【視覺】聊聊視覺光源的分類

2021-02-24 機器視覺小課堂
機器視覺系統中，如果想採集優質的圖像，往往要對現場的工況仔細評估，並選擇合適的光源。選擇一個合適的光源，往往能起到事半功倍的效果。本文根據三種不同的光源分類方法，簡單介紹下一些主流的光源類型。以顏色分類常用光源顏色集中在可見光範圍，主要有白光（複合光）、紅色、藍色、綠色，另外紅外光也比較普及，而紫外光應用較少。

1、白色光源：通常用色溫來界定，色溫高的顏色偏藍色(冷色， 色溫>5000K)， 色溫低的顏色偏紅(暖色，色溫<3300K)， 界於3300與5000K之間稱之為中間色，白色光源適用性廣，亮度高，特別是拍攝彩色圖像時使用更多。

2、紅色光源：波長比較長，可以透過一些比較暗的物體，例如底材黑色的透明軟板孔位定位、綠色線路板線路線路檢測，透光膜厚度檢測等，採用紅色光源更能提高對比度。

3、綠色光源：波長界於紅色與藍色之間，主要針對紅色背景產品，銀色背景產品(如鈑金，車加工件等)。

4、藍色光源：廣泛用於金屬材質的產品，如鋼軌，冷軋帶鋼，船舶加工件、手機外殼等。

5、紅外光：波長一般為780-1400，紅外光屬於不可見光，其透過力強。一般LCD屏檢測、視頻監控行業應用比較普遍。

6、紫外光：主要採用385波長的紫外光，其波長短，穿透力強，主要應用於證件檢測、觸控螢幕ITO檢測、布料表面破損、點膠溢膠檢測等方面，金屬表面劃痕檢測等。

以工作原理/特性分類不同的應用方式或者原理進行分類，主要有無影光源、同軸光源、點光源、線光源、背光源、組合光源以及結構光源等；這裡著重介紹下無影光源和同軸光源。1、無影光源：無影光源其它種類有很多種，只要是出來的光線是漫射無序，拍攝物體時沒有影子都可以稱其為無影光源。無影光源一般用於較反光的表面檢查、OCR字符識別、高低不平的產品檢查、零件存在性檢查、對視場照明均勻性要求較高的視覺檢查等。2、同軸光源：同軸光源（漫射同軸燈，金屬平面漫反射照明光源）提供了比傳統光源更均勻的照明，因此提高了機器視覺的準確性和重現性。同軸光源能夠凸顯物體表面不平整，克服表面反光造成的幹擾，主要用於檢測物體平整光滑表面的碰傷、劃傷、裂紋和異物。以外形分類各廠家會根據不同光源外形特性進行分類，也是目前的主流分類，比如環形光源、條形光源、圓頂光源（碗光源/穹頂光源）、面光源等；這裡著重介紹下環形和圓頂。1、環形光源：環形光源分為無角度環形光、小傾斜角環形光和大傾斜角環形光。平面環形光，照射面廣，散光大，強反射較少。小傾斜角環形光，照射面較無角度環形光要小，散光較小，強反射較多，適合平面照射以及輪廓檢測。大傾斜角環形光，照射面小，散光小。一般適用於照射小物件及檢測物件輪廓，它大部分的光路都是從側面射入物件，因此輪廓性強。2、圓頂光源：圓頂光源會在所有角度上擴散，形狀複雜的工件就會被來自所有角度上的散射光照亮，從而消除了反光不均勻的地方。工件均勻照亮後，即可進行穩定可靠的檢測。 

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    2、3D雙目立體視覺系統安裝及原理2.1安裝方式：工業相機及光源安裝於機器人法蘭面兩端。2.2 原理第一步：通過標定板標定校正，建立圖像、相機、機器人三者簡的坐標系關係。米爾發布VECP邊緣視覺套件 「人們常說眼睛是心靈的窗戶，帶著你我看清現實世界。」在工業發展中，工業智能化替代了人類的手腳，而機器視覺就是智能化的眼睛，讓其更精準的解決工業場景需求。同時智能化物聯網時代不斷發展的今天對機器視覺產生了更高的要求。
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  • 2D相機與3D相機的機器視覺
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    最典型的機器視覺系統一般包括： 光源、光學成像系統、相機、圖像採集卡、圖像處理硬體平臺、圖像和視覺信息處理軟體、通信模塊。 照明設計 照明是機器視覺系統中極其重要而又容易為人忽視的環節。其設計是機器視覺系統設計的重要步驟，直接關係著系統的成敗和性能。因為照明直接作用於系統的原始輸入，對輸入數據質量的好壞有直接的影響。光源決不僅僅是為了照亮物體，通過有效的光源設計可以令需要檢測的特徵突出，同時抑制不需要的幹擾特徵，給後端的圖像處理帶來極大的便利。
  • 蘋果3D視覺報告:3D視覺深度拆解與分析 (中篇)
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    計算機視覺也可以看作是研究如何使人工系統從圖像或多維數據中「感知」的科學。它的最終研究目標就是使計算機能象人那樣通過視覺觀察和理解世界，具有自主適應環境的能力。　　從學科分類上，二者都被認為是ArtificialIntelligence下屬科目，不過計算機視覺偏軟體，通過算法對圖像進行識別分析，而機器視覺軟硬體都包括(採集設備，光源，鏡頭，控制，機構，算法等)，指的是系統，更偏實際應用。簡單的說，我們可以認為計算機視覺是研究「讓機器怎麼看」的科學，而機器視覺是研究「看了之後怎麼用」的科學。
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    文章相關引用及參考：roadtovrFacebook今天正式開源基於深度學習框架的計算機視覺對象檢測算法平臺Detectron（映維網 2018年01月24日>）Facebook今天正式開源基於深度學習框架的計算機視覺對象檢測算法平臺Detectron。
  • 2014中國機器視覺行業十大知名品牌
    成立以來，公司一直致力於機器視覺產品的應用開發、嵌入式機器視覺系統的研發、生產以及銷售。　　　　視覺龍專業涵蓋非接觸式測量(含機器視覺、位移測量等)、自動化控制、精密機械、電子、工控軟體等諸多重要領域。可以提供機器視覺單元、鏡頭、光源等硬體及軟體方面的支持和配合。