工业视觉光源颜色设置

本文目录一览：

• 1、机器视觉怎样选择合适的光源
• 2、机器人设置眼睛的颜色有几种
• 3、如何选择工业相机的视觉光源
• 4、工业光源可以改变颜色吗?
• 5、如何选择工业相机的视觉光源？
• 6、光源颜色、波长与穿透力、互补色

机器视觉怎样选择合适的光源

选择最合适的机器视觉照明光源的八个小技巧：

（1）检测材料缺损请使用亮度高的光；

（2）精确定位请使用合适波长的光；

（3）检测玻璃上的刮痕请使用非漫射的光，即Non-Diffused Light；

（4）检测透明包装请使用漫射光，即Diffused Light；

（5）创造对比请使用颜色光；

（6）检测快速移动物体请使用频闪光；

（7）消除反射时请使用红外光；

（8）消除颜色变化请使用红外光；

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机器人设置眼睛的颜色有几种

机器视觉常用的光源颜色有白色、蓝色、红色、绿色、红外光、紫外光，这六种颜色

1.白色光源（W）：

白色光源通常用色温来界定，色温高的颜色偏蓝色（冷色，色温5000K）,色温低的颜色偏红（暖色，色温3300与5000K），之间的称之为中间色，白色光源适用性广，亮度高，在拍摄彩色图像时使用更多。

2.蓝色光源（B）：

蓝色光源波长在430-480之间，适用产品：银色背景产品（如钣金，车加工件等）、薄膜上金属印刷品。

3.红色光源（R）：

红色光源的波长通常在600-720之间，可以透过一些比较暗的物体，例如底材黑色的透明软板孔位定位、绿色线路板线路检测，透光膜厚度检测等，采用红色光源更能提高对比度。

4.绿色光源（G）：

绿色光源波长510-530，介于红色与蓝色之间，主要针对产品：红色背景产品，银色背景产品（如钣金，车加工件等）。

5.红外光（IR）

红外光的波长一般为780-1400，红外光属于不可见光，其透过力强。一般用于LCD屏检测等。

6.紫外光（UV）:

紫外光的波长一般为190-400，其穿透力强，主要用于触摸屏ITO检测、布料表面破损、点胶溢胶检测等方面，金属表面划痕检测等。

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如何选择工业相机的视觉光源

机器视觉系统随着工业自动化的发展，被广泛的应用于工业检测中，工业检测应用于识别、表面质量、图像处理、图像采集等。

一个完整的机器视觉系统包括：工业相机、光源、图像采集卡、图像采集软件等。

告诉大家如何选择合适的机器视觉光源呢？要注意一下几点：

1、亮度：在两种光源中选择时，最佳的选择是更亮的那个。

当光源不够亮时，可能有三种不好的情况会出现。

第一，工业相机的信噪比不够；由于光源的亮度不够，图像的对比度必然不够，在图像上出现噪声的可能性也随即增大。

第二，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。

第三，当光源的亮度不够的时候，自然光等随机光对系统的影响会最大。

2、光源均匀性：不均匀的光会造成不均匀的反射。均匀关系到三个方面。

第一，对于视野，在摄像头视野范围部分应该是均匀的。简单的说，图像中暗的区域就是缺少反射光，而亮点就是此处反射太强了。

第二，不均匀的光会使视野范围内部分区域的光比其他区域多。从而造成物体表面反射不均匀（假设物体表面的对光的反射是相同的）。

第三，均匀的光源会补偿物体表面的角度变化，即使物体表面的几何形状不同，光源在各部分的反射也是均匀的。

3、光谱特征：光源的颜色及测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长。

白光或某种特殊的光谱在提取其他颜色的特征信息时可能使比较重要的因素。当分析多颜色特征的时候，选择光源的时候，色温是一个比较重要的因素。

4、寿命特性：光源一般需要持续使用。为使图像处理保持一致的精确，视觉系统必须保证长时间获得稳定一致的图像。

5、对比度：对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。

对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。

工业光源可以改变颜色吗?

工业光源可以改变颜色。光具有波粒二象性也就是说微观来看，由光子组成，具有粒子性，但是宏观来看又表现出波动性。光具有波粒二象性

光的本质是电磁波，波长和频率跟颜色有关，可见光中紫光频率最大，波长最  短，红光则刚好相反。像红外线，紫外线，伦琴射线等都属于不可见光。

概念分析

放电光源:电流流经气体或金属蒸气，使之产生气体放电而发光的光源。气体放电有弧光放电和辉光放电两种，放电电压有低气压、高气压和超高气压3种。弧光放电光源包括:荧光灯、低压钠灯等低气压气体放电灯，高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等高强度气体放电灯。

超高压汞灯等超高压气体放电灯，以及碳弧灯、氙灯、某些光谱光源等放电气压跨度较大的气体放电灯。辉光放电光源包括利用负辉区辉光放电的辉光指示光源和利用正柱区辉光放电的霓虹灯，二者均为低气压放电灯;此外还包括某些光谱光源。

如何选择工业相机的视觉光源？

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选择工业相机的视觉光源时需要考虑以下因素：

1、对比度

机器视觉照明最重要的任务就是使目标特征与背景特征之间产生最大的对比度。对比度就是在目标特征与背景特征之间有足够的灰度量区别。好的照明应能保证目标特征突出于其他背景

2、亮度

最佳选择是选择更亮的那个。光源不够亮时，会出现三种不好的情况：

1）相机的信噪比不够。光源亮度不够，依靠调节相机参数等方式提高亮度极有可能增大图像上的噪声，从而对相机的信噪比提出更高的要求；

2）光源亮度不够，通过加大光圈的方式来提高图像亮度，会减小景深；

3）光源亮度不够，自然光等随机光对系统的影响会增大。

3、鲁棒性

选择光源对部件的位置敏感度最小的那个。当光源放置在摄像头视野的不同区域或不同角度时，图像不会随之变化。方向性很强的光源，增大了对高亮区域镜面反射的发生率，不利于后期特征提取。另外，光源具有较宽的光谱范围，可以对不同材料的物体进行检测。

4、均匀性

光源均匀性要好，在有效的照射范围内，灰度值标准差要小。

5、其他因素

具有较长的使用寿命及较高的稳定性，保障光源在长时间运行状态下能持续稳定的工作；成本低，易根据现场情况定制特殊形状光源。

光源颜色、波长与穿透力、互补色

        恰当选择光源颜色在机器视觉应用中有助于突出目标特征，降低算法复杂性。

        常见光源颜色有： 白、蓝、红、绿、红外、紫外

        简单来说就是： 白+光的三原色+红外和紫外

        各种光源颜色的应用场景：

        蓝：银色背景（如钣金、车加工件等）、薄膜上金属印刷品；

        红：特性是波长较长，可通过一些较暗的物体，如底材黑色的透明软板孔位定位、绿色线路板线路检测、透光膜厚度检测，红色光源更能提高对比度；

        绿：红/银色背景产品；

        红外：不可见光，波长长，透过力强，用于LCD屏检测、视频监控等；

        紫外：不可见光，波长短，贯穿力强，用于证件检测、触摸屏ITO检测、布料表面破损、点胶溢胶检测、金属表面划痕检测等。

        可以通过互补色来增加对比度，如突出某颜色。

        要加亮黄色，则减暗蓝色;

        要加亮粉红，则减暗绿色;

        要加亮金黄（金黄由红和黄组成），则需要同时加亮红色和减暗蓝色。

        一个简单的应用例子是下图的这张蓝天白云绿树林:

        现在是蓝天白云，利用互补色的原理，把白云变成晚霞。

        现在的白云是属于亮部和灰部之间的。所以调的时候只动这部分的参数即可。要加亮金黄（金黄由红和黄组成），则需要同时加亮红色和减暗蓝色那么我通过曲线分别对红通道和蓝通道的调整，就可以达到目的。

        可以发现，只有云和天空的颜色变了，而山，和树的颜色基本没变。

        在机器视觉中，如下图绿色背景采用红色光源，提高对比度，效果为：

        又如：

        目标上的“谢谢惠顾”是红字，红色光打上去后，字被过滤了。

        在下面这张图里，当我增加蓝色通道后，红色就被削弱了，当我增加红色通道后，红色就更亮了，而黄色自始至终基本没有什么变化。

文章参考了多处网络资料。