光源照明是影響機器視覺系統輸入的重要因素之一，它直接影響輸入數據的質量和應用效果。由于沒有通用的機器視覺照明設備，所以針對每個特定的應用實例，要選擇相應的光源產品，以達最佳效果。

機器視覺對光源主要有以下幾個要求：高亮度、高均勻性、低功耗、長壽命、光譜特性好。機器視覺系統通過分析來自物品的反射光線來生成圖像，物品的生產材料、尺寸、形狀、顏色和表面處理都是重要影響因子，共同影響著反射光線，從而決定最終獲取的圖像品質。

一幅好的圖像應該具備如下條件：對比度明顯，目標與背景的邊界清晰；背景盡量淡化而且均勻，不干擾圖像處理；與顏色有關的信息要真實，亮度適中，不過度曝光。高品質的圖像源于適當的焦距和照明，對比度差和照明不均勻的圖像需要成像計算機花費更多的精力，不僅增加處理的時間，并且可能增加錯誤圖像分析的次數。合適的視覺照明方案將被測物體與環境背景盡量區分，同時清楚的顯示被測目標的關鍵信息。照明的質量和適宜性是創建一個強大和及時的視覺檢查的關鍵方面。一般來說，對比度高的圖像最容易處理，如果適當控制照明，機器視覺系統將可以輕松處理圖像，并提供高度的可靠性和可重復性。

那么我們如何進行光源選型，打造合適的視覺照明方案，獲取最佳圖像效果呢？

首先，了解光源特性。這包括：

1.光源本身的特性。如光源的光譜分布、在被照射面上的亮度分布、光源使用中的溫度特性和壽命等特性。

2.光源與被照射物體的相互作用。光源照射在物體上，會發生反射、吸收和透射三種相互作用，不同材質的物體，三種作用產生的現象不同，同一種物體上缺陷部分和其他部分，三種作用產生的現象也不同。

例如在表面檢測中，我們可以粗略的把目標上的缺陷分成兩類，一類是幾何形狀缺陷，諸如凹坑、劃痕、裂紋、毛刺、凸起、擦傷、碰傷等；另一類是表面強度或密度缺陷，如氧化、生銹、污點、污跡等。前者使表面反射發生變化，后者使表面反射和吸收都發生變化。只有仔細研究光源與被照物相互作用的特點，才能確定光源及照明方式。

物體的色彩是光吸收的另一個例子。全波段的白光照射到物體表面，一些波長的光被物體表面吸收，一些波長的光被表面反射，物體呈現出與反射光相同頻譜的顏色。利用這個道理，我們可以使用黑白攝像機，選擇特定波長的光源，突出物體表面待檢測部分與其它部分的灰度差，實現可靠、穩定的檢測。

3.光源的結構。光源可以做成各種形狀結構，每種形狀發出光的特點不同。如：漫反射光——可以在目標平面上獲得均勻的光照；直射光——通過反射和產生陰影顯示邊緣和表面結構，但光源或目標的移動和傾斜都會明顯地影響圖像亮度和對比度。另外，光源可以放在被照物體的上方或下方，變換各種角度和高度，通過不同形狀和照明方式的組合，利用諸如產生陰影、產生高亮區域或無反射區域的方法，使目標上的檢測區域與其它區域有盡可能大的區別。

其次，了解光源選型方法。一般從以下幾個方面去選擇合適的光源照明：

1.根據視野大小（視野要比被測物稍大），所選光源大小要保證照射所拍攝視野內區域亮度一致、均勻；

2.根據物體的形狀；

3.根據所檢測物體的顏色；

4.根據光源的角度，如果選擇一個錯誤角度的光源，哪怕光源再亮，反射的光線卻沒有被鏡頭所吸收，圖像也是黑的。

無論我們從哪個方面選擇光源，最終的目的是為了在提取圖像時能夠將被測物體與背景明顯區分開來，最大程度地突出被測物體的特征點，其次是要保證所選光源的均勻穩定性。

規劃一套新的自動化檢驗系統時，首先要做的是了解待檢驗的物品，比如表面處理、顏色等。同樣重要的是了解生產環境、工作距離、安裝空間、照射方式、客戶成本，還有相機、鏡頭等硬件因素的影響。然后，審查不同光源的優點和缺點。選擇適當的光源后，下一個決定是如何定位光源，以確保最大的有效性。通過適當的光源組合以及光源相對于物品的安裝方式，相機可以根據需要忽略或強調物品的特征，以確保生成清晰、一致的圖像，從而滿足應用的檢驗需求。

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