機(jī)器視覺(jué)光源之LED光源

用于機(jī)器視覺(jué)中的LED光源可以分為兩大類(lèi)：正面照明LED光源和背面照明LED光源。

1) 正面照明LED光源用于檢測(cè)物體表面特征；

2) 背面照明LED光源用于檢測(cè)物體輪廓或透明物體的純凈度。

正面照明LED光源按照結(jié)構(gòu)不同，又可分為環(huán)形光源、條形光源、同軸光源和方形光源。目前，環(huán)形光源用得最多，包括直接照射環(huán)形光源、漫反射環(huán)形光源、Dome光源等。

1) 直接照射環(huán)形光源，適用于不反光物體的檢測(cè)；

2) 漫反射環(huán)形光源，適用于反光物體的檢測(cè)；

3) Dome光源也是漫反射光源的一種，但它是通過(guò)半球型的內(nèi)壁多次反射，可以完全消除陰影。主要用于檢測(cè)球型或曲面物體。

按照照射角度的不同，直接照射環(huán)形光源可分為：垂直照射環(huán)形光源、帶角度環(huán)形光源、低角度環(huán)形光源和水平照射環(huán)形光源等?？梢院?jiǎn)單理解為：每個(gè)LED的光軸和環(huán)形燈外殼之間的夾角，依次為0°、20°、60°和90°(具體型號(hào)可能會(huì)稍有變化)。

不同的照明角度適用于不同的檢測(cè)要求。垂直照明和帶角度照明為明視野照明，也就是被測(cè)物體表面大部分反光都能進(jìn)入攝像頭，故背景呈白色，比如物體表面突出特征的檢測(cè)。低角度照明和水平照明為暗視野照明，也就是被測(cè)物體表面大部分反光都不進(jìn)入攝像頭，故背景呈黑色，只有物體高低不平之處的反光進(jìn)入攝像頭，比如金屬表面劃痕的檢測(cè)，背景呈黑色，劃痕呈白色。同時(shí)，垂直照明和帶角度照明的區(qū)別在于，前面一種的照射距離較遠(yuǎn)，后者較近。低角度環(huán)形照明和水平照射環(huán)形照明的區(qū)別也是這樣。同時(shí)，漫反射環(huán)形也有直射和低角度之分。

低角度漫反射條形燈，有兩個(gè)應(yīng)用。一個(gè)是寬幅檢測(cè)，2個(gè)或4個(gè)條形組合使用，另一個(gè)是線掃描的照明。

另外一個(gè)應(yīng)用，就是線掃描照明。目前線掃描項(xiàng)目逐漸增多。線掃描相機(jī)每次都是采集一條線，且曝光時(shí)間短，對(duì)光源亮度要求很高。光源需要采用聚光型，集中照到一條線上，這樣才能準(zhǔn)確控制圖象穩(wěn)定。線掃描的照明，常用的有幾種辦法：超高亮LED+聚光鏡、光纖+聚光鏡、高頻熒光燈+聚光鏡。超高亮LED+聚光鏡，壽命長(zhǎng)不用說(shuō)，但成本較高，照射距離可能會(huì)受一些限制；光纖亮度高，但成本貴；高頻熒光燈，成本較低，但需要隔一定時(shí)間換燈管。