​【机器视觉基础】光源篇

1视觉光源

1.1光源的作用

1.1.1照亮被测物体，抵抗环境光的干扰

在视觉硬件系统中，光源负责为被测物体提供特定的照明，并能够抵抗环境光的干扰，保证图像的稳定性。

1.1.2让相机拍摄具有明显特征的图像

好的图像应具备以下特点：

(1)对比度，被测物体的目标与其背景一般相差30灰度以上；

(2)均匀性，图像要求整体均匀，否则会影响图像处理；

（3）亮度，避免亮度不足或过度曝光；

（4）稳定性，当同一光源连续多次拍照时，光源应提供稳定一致的照明，否则图像前后不一致，影响系统识别。

机器视觉系统的核心是图像的采集和处理。一个好的图像可以提高整个视觉系统的稳定性，大大降低软件算法的难度。许多项目的步是选择光源。光源的选择对视觉的成败起着70%的作用，其重要性不言而喻。

1.1.为什么要选择光源？

由于目前没有通用的机器视觉照明设备，需要为每个不同的项目选择合适的照明设备，以达到效果，所以光源衍生出各种系列和定制的光源。

1.2LED优势

常用的视觉光源类型有LED.激光.卤素灯.荧光灯等。目前市场上使用的发光体大多是荧光灯。LED，具有以下优点：

(1)响应速度快，目前技术已达到纳秒级；

(2)使用寿命长，10万小时，光衰为初始50%，闪频使用寿命长；

（3）光电转化率高，相对节能环保；

(4)定制性强，可选择不同波长.光学参数学参数。

1.3光源指标

光源有许多性能指标，如光通量.发光强度.照度.均匀性.平行性.色温.显指.颜色等等。

1.3.1颜色

光的本质是一种电磁波，可见光只占其中的一小部分，波长为380nm-780nm红色常用于视觉.绿色.紫外线也用于蓝白光源(365).375.385.395.405nm），红外光（850nm和940nm）。

1.3.2色温

表示光中含有颜色成分的测量单位，单位为k.视觉光源常用于6万k-7500k。

1.3.3均匀性

一般来说，照度均匀性是衡量光源的重要指标，也是验收标准中必要的指标。不同的光源有不同的要求。

1.3.4光照度

单位面积接收的光通量为勒克斯，是衡量机器视觉光源照射强度常用的指标。

1.4光学基础知识

光线沿直线传播；

光的反射定律、反射光和入射光.法线在同一平面上；

光的折射，当光从媒体进入第二媒体时，在光滑表面，部分由媒体进入第二媒体后折射；

光的散射，当光通过介质不均匀时，部分光偏离原方向传播，偏离原方向的光称为散射光；