機器視覺照明的詳細要點概括

機器視覺的照明系統(tǒng)可以將被測物特征最大化，并減少相應(yīng)的背景中對比物的影響，使高速相機可以清晰地“看見”被測物。高對比的圖像可以降低系統(tǒng)難度并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；反之，低對比的圖像會增加系統(tǒng)的處理時間并使加大系統(tǒng)的復雜度。機器視覺應(yīng)用的成功很大一部分取決于照明設(shè)置，一個合適的照明系統(tǒng)可以使整個視覺檢測系統(tǒng)更具有效率和準確性。下面將詳細介紹機器視覺照明要點：

光場照明技術(shù)適用于檢測表面光滑的物體。當物體表面紋理光滑，光照在被測物表面會產(chǎn)生鏡面反射，強烈的反射光直接被高速相機接收，視場中出現(xiàn)一個明亮區(qū)域；當被測物表面缺失，存在粗糙的紋理時，散射光遠離高速相機，視場中會出現(xiàn)黑暗區(qū)域。

圖1： 好的工件：高速相機拍攝出完整環(huán)形區(qū)域 ；缺失的工件：確實的部分呈現(xiàn)暗區(qū)域

適當顏色的光源照射在電路板上，能使特定的電路板部件反射明亮的光，而錯誤安裝的部件會吸收光而呈現(xiàn)出暗色。機器視覺系統(tǒng)能夠迅速識別這些錯誤。在這種應(yīng)用中，采用同軸照明技術(shù)及藍色光源。藍色波長（460納米）能明顯區(qū)分銀和銅表面：銅吸收藍光，出現(xiàn)暗色，銀反射藍光，出現(xiàn)亮色。

圖2：采用460納米的藍色光波能夠區(qū)分銅和銀表面

非散射的陣列照明可以用于凸顯透明玻璃上的缺陷。在該應(yīng)用中，暗背景下，非散射性暗視場照明能夠凸顯被測物特征，使裂紋呈現(xiàn)亮色。光線在高速相機的視場外的暗場照射透明玻璃。大多數(shù)光線能夠穿透透明玻璃而使高速相機無法察覺，當玻璃表面存在中空的裂縫時，光線會折射、反射、散射到很多方向，從而，一部分光線會被高速相機捕獲。而當照明光是散射光時，很難使裂縫呈現(xiàn)亮色。

圖3：采用非散射性的暗場照明能檢測玻璃表面裂紋

檢測藥片塑料包裝中的缺失、損壞或不正確是確保成品藥品質(zhì)量的重要檢查步驟。照亮包裹藥片的塑料包裝通常是一個艱難的挑戰(zhàn)。在該應(yīng)用中，采用白色LED燈進行陰天照明（CDI: Cloudy Day IlluminaTIon）。這種陰天照明方式能夠使藥物的塑料包裝膜呈現(xiàn)透明的顏色，而其中的藥物則呈現(xiàn)出高對比度的中性色。

這種連續(xù)的漫反射照明技術(shù)，強調(diào)表面紋理和高度的變化。這種照明方式提供了一個超大立體角，使光線能夠從多個角度照射到被測物，從而消除了典型的單向或單平面光源的反射和陰影。

圖4：使用擴散光源可檢查透明包裝