机器视觉光源的检测方法（机器视觉光源的概念）

本文目录一览：

• 1、机器视觉光源的如何选择
• 2、机器视觉检测都检测什么？原理是什么？
• 3、视觉检测视采用光学检测还是什么检测？
• 4、机器视觉中所用到的同轴光源和其它光源的优缺点，以及使用方法
• 5、机器视觉光源的选择
• 6、如何开展一个机器视觉检测项目？

机器视觉光源的如何选择

光源选择应注重以下几点：

1、 对比度

好的光源应该要保证将物体的特征明显的表现出来，易于与其他物体形成对比。那么，怎么用光源来检测图像的对比度呢？可以使用相同颜色的光源照射物体，看看是否有部分变亮；或是采用相反颜色的光源照射物体，看是否有部分变暗；或是采用不同的波长照射物体，物体穿透能力越强，波长则越短。

2、适应性

好的光源应该能够做到在实验中和实际中的效果一致，要拥有良好的适应环境的性能。

3、均匀性

光源在使用的时候要保证均匀性，要保证整个系统的正常运行

4、可维护性

可以了解下51camera自主研发的机器视觉光源

ZQA-3000W 为51camera自主研发，专为复杂环境下视觉照明使用的光源。具有照射范围大，亮度高，亮度稳定等优点。在高速频闪的工作模式下可以精准控制点亮时刻及点亮时间；可以在高速、远距离、大范围、危险环境、高温、光线干扰等各种环境下为视觉系统提供可靠的照明。

ZQA-3000W 选用超高品质材料，瞬间亮度超高、稳定性好。在指定大小区域内，可以达到 1000000Lux 以上瞬间亮度。产品可无衰减点亮 10^8 次以上。

ZQA-3000W 采用独有技术，可瞬间增量至普通光源的十倍以上。 驱动电路为自主研发电路，点亮时间可做 us 级调节，可提供反接保护，过载保护等。

应用场景：

公路智能交通

轨道交通

隧道检测

大型工件定位及检测

机器人抓取

安全与监控

医药生产

化学生产

高温状态下物体检测

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机器视觉检测都检测什么？原理是什么？

视觉检测是一种利用人眼视觉系统进行检测的技术，具体就是把被检测物体的图像投射到摄像头或人眼中，通过图像处理算法对图像进行分析，从而判断被检测物体是否符合要求。通俗点说，就像我们看东西一样，把被检测物体的图像放到机器里，机器帮我们看是否合格。

视觉检测设备包括光源、镜头、摄像头、图像处理系统等组成部分。光源就是提供光线，让被检测物体反射出图像，并且在照明条件下提高图像的质量。镜头主要是调节光线的方向和对被检测物体进行焦距调节，让图像更清晰。摄像头把被检测物体的图像转换成电信号，输出给图像处理系统进行分析处理。

图像处理系统是视觉检测的核心，通过对图像进行分析处理，得出检测结果。图像处理的过程包括图像采集、预处理、特征提取、分类识别等步骤。其中，特征提取是非常关键的一步，因为只有通过特征提取才能更准确地判断被检测物体是否符合要求。

视觉检测可以用于检测各种产品，例如：

电子产品：手机、平板电脑、电视、电脑等；

医药产品：药品、医疗器械等；

食品饮料：瓶装水、饮料、罐头食品等；

化妆品：口红、睫毛膏、粉底等；

汽车零部件：发动机零件、汽车轮胎、制动系统等；

纺织品：服装、鞋帽等；

塑料制品：塑料瓶、塑料袋、塑料容器等。

视觉检测可以对这些产品进行缺陷检测、尺寸检测、外观检测等，以确保产品质量符合标准和客户要求。

视觉检测视采用光学检测还是什么检测？

视觉检测又叫光学检测，所以是光学检测

原理是通过相机、光源的配合采集图像，通过算法分析对比、区分良品与不良品

机器视觉中所用到的同轴光源和其它光源的优缺点，以及使用方法

1、同轴光源

同轴光源可以消除物体表面不平整引起的阴影，从而减少干扰；部分采用分光镜设计，减少光损失，提高成像清晰度，均匀照射物体表面。应用领域:系列光源最适宜用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测，芯片和硅晶片的破损检测，Mark点定位，包装条码识别。

2、背光源

用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为显微镜的载物台。红白两用背光源、红蓝多用背光源，能调配出不同颜色，满足不同被测物多色要求。应用领域:机械零件尺寸的测量，电子元件、IC的外型检测，胶片污点检测，透明物体划痕检测等。

3、条形光源

条形光源是较大方形结构被测物的首选光源；颜色可根据需求搭配，自由组合；照射角度与安装随意可调。应用领域:金属表面检查，图像扫描，表面裂缝检测，LCD面板检测等。

4、环形光源

环形光源提供不同照射角度、不同颜色组合，更能突出物体的三维信息；高密度LED阵列，高亮度；多种紧凑设计，节省安装空间；解决对角照射阴影问题；可选配漫射板导光，光线均匀扩散。应用领域:PCB基板检测，IC元件检测，显微镜照明，液晶校正，塑胶容器检测，集成电路印字检查

5、AOI专用光源

不同角度的三色光照明，照射凸显焊锡三维信息；外加漫射板导光，减少反光；不同角度组合；应用领域:用于电路板焊锡检测。

6、球积分光源

具有积分效果的半球面内壁，均匀反射从底部360度发射出的光线，使整个图像的照度十分均匀。应用领域:合于曲面，表面凹凸，弧形表面检测，或金属、玻璃表面反光较强的物体表面检测。

7、线形光源

超高亮度，采用柱面透镜聚光，适用于各种流水线连续检测场合。应用领域:阵相机照明专用，AOI专用。

8、点光源

大功率LED，体积小，发光强度高；光纤卤素灯的替代品，尤其适合作为镜头的同轴光源等；高效散热装置，大大提高光源的使用寿命。应用领域:适合远心镜头使用，用于芯片检测，Mark点定位，晶片及液晶玻璃底基校正。

9、组合条形光源

四边配置条形光，每边照明独立可控；可根据被测物要求调整所需照明角度，适用性广。应用案例:CB基板检测，IC元件检测，焊锡检查，Mark点定位，显微镜照明，包装条码照明，球形物体照明等。

10、对位光源

对位速度快；视场大；精度高；体积小，便于检测集成；亮度高，可选配辅助环形光源。应用领域:VA系列光源是全自动电路板印刷机对位的专用光源。

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机器视觉光源的选择

机器视觉光源的选择

机器视觉光源的选择，现代生活中日常照明离不开灯光，房屋装修更是对光源的要求比较高，光源大体分为冷光和暖光，不同光源视觉感都不同，下面一起来了解一下，机器视觉光源的选择。

机器视觉光源的选择1

机器视觉光源

机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格不合格、有无等，实现自动识别功能。

机器视觉光源的选择

一、简单的预备知识

1、因材质和厚度不同、对光的透过特性（透明度）各异。

2、光根据其波长之长短、对物质的穿透能力（穿透率）各异。

3、光的波长越长、对物质的透过力越强，光的波长越短、在物质表面的扩散率越大。

4、透射照明、即是使光线透射对象物、并观察其透过光之照明手法。

二、光源

1、穏定均匀的光源极其重要。

2、目的：将被测物与背景尽量明顕区分。

3、摂取图像时、最重要之处是如何鲜明地获得：被测物与背景的浓淡差。

4、目前，在图像处理领域中最広范的技术手法是：二值化（白黒）处理。

以上就是我针对机器视觉光源的选择这一科技的发明阐述的资料了，随着科技的发达每天都有很多新鲜的东西问世，无论是那一方面的机器还是新鲜事物都是随着人们的需求而发展的。像褪壳机一类的就是褪花生跟瓜子发明的，都是省力又省时间的伟大发明呢。

机器视觉光源的选择2

一套完整的视觉检测系统主要包含图像采集部分和图像分析部分，而图像采集部分主要由工业相机、工业镜头以及机器视觉光源承担，今天我们主要介绍机器视觉光源的相关基础知识及选型技巧。

首先我们需要了解，机器视觉中的光源起到哪些作用：

1.照亮目标，提高亮度；

2.形成有利于图像处理的成像效果，降低系统的复杂性和对图像处理算法的要求；

3.克服环境光干扰，保证图像稳定性，提高系统的精度、效率。

恰当的光源照明设计可以使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离，这样不仅大大降低图像处理的算法难度，同时也提高系统的精度和可靠性。但非常遗憾，目前没有通用的机器视觉照明系统应对不同的检测要求，因此针对每个特定的案例，都需要设计合适的照明装置，以达到最佳效果。而不合适的照明，则会引起很多问题，机器视觉光源如此重要，却往往被很多人忽视。

目前机器视觉光源主要采用LED（发光二极管），由于其形状自由度高、使用寿命长、响应速度快、单色性好、颜色多样、综合性价比高等特点在行业内广泛应用：

一、形状自由度

一个LED光源是由许多单个LED组合而成的，因而跟其他光源相比，可做成更多的形状，更容易针对用户的情况，设计光源的形状和尺寸。

二、使用寿命长

为了使图像处理单元得到精确的、重复性好的测量结果，照明系统必须保证相当长的时间内能够提供稳定的图像输入。LED光源在连续工作10000到30000小时后，亮度衰减，但远比其他光源效果好。此外，用控制系统使其间断工作，可抑制发光管发热，寿命也将延长一倍。

三、响应速度快

LED发光管响应时间很短，响应时间的真正意义是能按要求保证多个光源或一个光源不同区域之间的工作切换，采用专用控制器给LED光源供电时，达到最大照度的时间小于10s。

四、颜色多样

除了光源的形状以外，得到稳定图像输入的另一方面就是选择光源的颜色。甚至相同形状的光源，由于颜色的不同得到的图像也会有很大的差别。实际上，如何利用光源颜色的技术特性得到最佳对比度的图像效果一直是光源开发的主要方向。

五、综合性运营成本低

选用低廉而性能没有保证的产品，初次投资的节省很快会被日常的维护、维修费用抵消。其他光源不仅耗电是LED光源的2~10倍，而且几乎每月就要更换，浪费了维修工程师许多宝贵的时间。而且投入使用的光源越多，在器件更换和人工方面的花费就越大，因此选用寿命长的LED光源从长远看是很经济的'。

机器视觉照明技术基础知识：

1）照射方式

选择不同的光源，控制和调节照射到物体上的入射光的方向是机器视觉系统设计的最基本的参数。它取决于光源的类型和相对于物体放置的位置，一般来说有两种最基本的方式：直射光和漫射光，所有其它的方式都是从这两种方法中延伸出来的。

直射光：入射光基本上来自一个方向，射角小，它能投射出物体阴影；

漫射光：入射光来自多个方向，甚至于所有的方向，它不会投射出明显的阴影。

2）反射方式

物体反射光线有两种不同的反射特性：直反射和漫反射。

直反射：光线的反射角等于入射角。直反射有时用途很大，有时又可能产生极强的眩耀。在大多数情况应避免镜面反射。

漫反散：照射到物体上的光从各个方向漫散出去。在大多数实际情况下，漫散光在某个角度范围内形成，并取决于入射光的角度。

3）颜色

光谱中很大的一部分电磁波谱是人眼可见的，在这个波长范围内的电磁辐射被称作可见光，范围在400nm至760nm之间（有的人可以观测到380~780nm），即从紫色380nm到红色780nm。

色环就是把可见光光谱中的色彩进行排序，形成红色连接到另一端的紫色。机器视觉中应用的色环通常包括6种不同的颜色，分为两大类：暖色和冷色。暖色由红色调构成，冷色来自于蓝色调。通常用相反色温的光线照射，图像可以达到最高级别的对比度；相同色温的光线照射，可以有效滤除。因此灵活利用色温特性，对我们选择光源很有帮助。

4）明视场和暗视场

明视场是最常用的照明方案，采用正面直射光照射形成。而暗视场主要由低角度或背光照明形成。对于不同项目检测需求，选择不同类型的照明方式，一般来说暗视场会使背景呈现黑暗，而被检物体则呈现明亮。

5）光源分类

目前主要有以下几种分类方式：

a）颜色

常用光源颜色集中在可见光范围，主要有白光（复合光）、红色、蓝色、绿色，另外红外光也比较普及，而紫外光由于各种原因，应用较少。

b）外形

各厂家会根据不同光源外形特性进行分类，也是目前的主流分类，比如环形光源、环形低角度光源、条形光源、圆顶光源（碗光源/穹顶光源）、面光源等。

c）工作原理/特性

按不同的应用方式或者原理进行分类，主要有无影光源、同轴光源、点光源、线光源、背光源、组合光源以及结构光源等。

常见的光源类型及照明方式

1.一般目的的照明（直接照明）：光直接射向物体，得到清楚的影像。

当我们需要得到高对比度物体图像的时候，这种类型的光很有效。但是当我们用它照在光亮或反射的材料上时，会引起类似镜面的反光。通用照明一般采用环状或点状照明。环光是一种常用的通用照明方式，很容易安装在镜头，可给漫反射表面提供足够的照明。

2.暗场照明：暗场照明是相对于物体表面提供低角度照明。

使用工业相机拍摄镜子，如果视野内能看见光源就认为是亮场照明，相反的在视野中看不到光源就是暗场照明。因此光源是亮场照明还是暗场照明与光源的位置有关。通常，暗场照明应用于对表面突起部分的照明或表面纹理变化的照明。

3.背光照明：从物体背面射过来均匀视场的光，通过相机可以看到物面的侧面轮廓。

背光照明常用于测量物体的尺寸和方向。背光照明产生很强的对比度。应用背光技术时，物体表面特征可能会丢失。例如，可以应用背光技术测量硬币的直径，但是却无法判断硬币的正反面。

4.漫射照明：连续漫反射照明应用于物体表面的反射性或者表面有复杂的角度。

连续漫反射照明应用半球形的均匀照明，以减小影子及镜面反射。这种照明方式对于完全组装的电路板照明非常有用。这种光源可以达到170球面度立体角范围的均匀照明。

5.同轴照明：同轴光的形成——通过垂直墙壁出来的发散光，射到一个使光向下的分光镜上，相机从上面通过分光镜看物体。

这种类型的光源对检测高反射的物体特别有帮助，还适合在周围环境产生阴影的影响下，检测面积不明显的物体。

6.偏振片：只允许振动方向平行于其允许方向的光通过，垂直分量被截止。

针对具体的应用，从众多的方案中选择一个最好的照明系统是整个图像处理系统稳定工作的关键。

如何开展一个机器视觉检测项目？

当接触一个全新的 机器视觉 检测项目时，如何开展一个机器视觉检测项目？机器视觉检测项目基本流程有哪些？简单流程如下：确定客户需求、方案设计、软件开发、现场调试、文档交接。在实际项目中，各个流程可能互相耦合，不过整体流程是基本明确的，整理后如下。

一、确定客户需求

项目伊始，需要准确、详细地了解客户需求，这个过程需要多次现场考察、反复与客户沟通，才能落实客户需求。主要确定项目的应用类型、节拍要求、精度要求、安装空间、光照环境、通讯接口等内容。

应用类型——确定机器视觉应用类型（测量、识别、检测、引导定位），了解产品表面状态、外形尺寸等影响 视觉检测 因素的变化情况，初步评估能否满足需求

节拍要求——客户对生产效率方面的要求，量化视觉检测步骤时间

精度要求——针对各检测功能点及客户生产要求量化视觉检测精度

安装空间——确认现场环境对视觉系统的安装是否有限制

光照环境——确认现场环境是否有强光、日光干扰等特殊影响

通讯接口——确认现场与视觉系统配合的数据传输接口类型、I/O接口类型等

二、方案设计

视觉系统 是一个各部分互相配合的有机整体，并不是简单的组合，所以一个项目的方案设计关乎着整个项目的成败，从初步方案，到ZUI终方案，以及中间经历的各个版本，需要整个团队共同评审，才能敲定ZUI终方案。整体方案内容主要包括需求分析、视觉硬件设计、视觉软件设计、可行性验证、开发计划。

需求分析——整理客户关键需求，并分析需求可行性

机器视觉硬件设计——包括视觉系统平台、相机、镜头、光源的选择

机器视觉软件设计——采用第三方视觉软件，抑或自行开发视觉处理软件

可行性验证——搭建软硬件环境，初步测试能否满足客户需求

开发计划——罗列项目开发计划，模块化项目节点，跟进项目进度

另外，一个完整的项目应包括机械、电气、视觉等其他部分，以上只是简单陈述下视觉方案的设计内容，而ZUI终呈现给客户的完整项目方案还应包括机械设计、电气设计。

三、软件开发

软件开发主要包括人机交互界面、底层算法，测试运行。

人机交互界面开发——简单易用、处理结果直观显示；落实软件框架，功能化软件模块；软件框架多采用生产者/消费者模式，功能模块一般包括图像采集模块、算法处理模块，数据保存模块，通讯模块等。

底层算法开发——落实算法处理工具（Halcon、OpenCV、NI Vision等）；开发算法处理流程；生成动态库.dll

测试运行——模拟现场出现的各种情况，测试软件算法的稳定性、鲁棒性。

四、现场调试

现场调试是一个比较繁琐的过程，主要体现在调试过程中的不确定性因素较多，例如环境光的影响、机械振动的影响、硬件工作的稳定性等。主要流程包括设备安装、模块调试、系统联调、自动运行。

设备安装—— 运动部件安装；相机、镜头、光源安装；视觉系统内部线缆附件走线；视觉控制器、光源控制器安装；外部通信、I/O线缆走线等；

模块调试—— 相机功能调试（触发拍照等）；工件检测特征视觉参数调试（相机参数、镜头参数、光源位置和亮度等）；外部通讯调试等；

系统联调—— 调试完整视觉程序；正常生产检测调试等；

自动运行—— 开机自动运行；

五、文档交接

需要与客户进行文档交接时，说明已进入项目尾部，此时应编写操作文档并进行现场培训。

操作手册—— 软件基本操作；常见问题及解决方法；

现场培训—— 项目工作流程；软件操作；问题解决步骤；

深圳 瑞视特科技 有限公司（） 有多年的机器视觉行业经验的，在机器视觉的应用领域上积累了不少的案例，大家可以了解一下。