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光(guang)源選型時打(da)光(guang)的指導(dao)方法：

光線太(tai)暗或(huo)太(tai)亮會影響(xiang)視覺系統。

光線的主要功能(neng)是(shi)產生(sheng)光學信(xin)號。

減少噪聲(sheng)是照(zhao)明要解決的(de)主要問題之一。

只有來自目標并(bing)到(dao)達(da)鏡頭的(de)光線(xian)才是有效的(de)光線(xian)。

進入鏡頭但非來自目標的光線為雜散光，它將降低(di)圖像攝(she)取裝置的成像質量。

來自目標的(de)任意光線都應(ying)填滿(man)鏡頭的(de)入(ru)瞳。

 

市場上各種機器影像視覺光源越來(lai)越多，如(ru)何(he)選擇(ze)一(yi)款(kuan)適合項目(mu)需求的(de)(de)光源產品，是擺在很多應用工程(cheng)師面前的(de)(de)一(yi)個難(nan)題(ti)。這個問題(ti)本身(shen)很難(nan)總(zong)結出一(yi)個千(qian)篇一(yi)律的(de)(de)結論(lun)，我們這里只(zhi)是提出一(yi)些需要加以注意(yi)的(de)(de)地方供(gong)大家參考。

 

光源設計

主要包括光源(yuan)設計的是(shi)否合理，視場內光照是(shi)否均勻，擴展(zhan)性（可(ke)否加裝漫射板，偏光鏡等(deng)）是(shi)否良好，安裝是(shi)否方便(bian)等(deng)。

產品質(zhi)量

產品質量問題(ti)是我們尤(you)其需(xu)要關注(zhu)的(de)問題(ti)。它包括芯片的(de)使(shi)用壽命，亮度(du)衰減快慢，色溫范圍，發光(guang)均勻性，散熱合理性等問題(ti)。

性價(jia)比

優(you)越(yue)的性(xing)價比是一(yi)個優(you)秀的企業采購者的極致追求。

工作距離

不(bu)同(tong)的(de)光源的(de)最佳工作距離(li)是不(bu)同(tong)的(de)。在(zai)實際應用由于場地，環境的(de)限制，工作距離(li)尤其需要引起我們的(de)注意。

技術支持(chi)

良(liang)好的(de)技術支持是項目(mu)得以順利進行(xing)的(de)保障。

 

光源選(xuan)型的一(yi)般過(guo)程如下：

提出問題(ti)----定義檢測(ce)目標-----收(shou)集制定完整的規格列表----可行性(xing)研究： a 這(zhe)個零件(jian)是如何被肉(rou)眼看到(dao)的；b這個零件將如(ru)何(he)照射其(qi)上的光(guang)學特性；c 將自己想成(cheng)這個(ge)零件-----概念(nian)設計------實驗(yan)室的反(fan)復試驗(yan)

------原(yuan)型產(chan)品生產(chan)-------試用(yong)、反饋、改進------批(pi)量生產(chan)、制造。

 

光源選擇的注意(yi)事項

1、鏡頭的工作距離(li)；

2、現(xian)場的安裝障礙；

3、照明對象(xiang)的現場實際情況；

4、照明(ming)對象特征是(shi)否存在特殊性(xing)；

5、圖(tu)像是否需要(yao)彩色；

6、安裝的(de)便利性(xing)；

7、成本(ben)；

滿足應(ying)用，綜(zong)合考(kao)慮，理論分析，最后(hou)實(shi)驗驗證。

 

條光選(xuan)型要(yao)領：

1、條光照射(she)寬(kuan)度(du)最(zui)好大于(yu)檢(jian)測的距(ju)離，否(fou)則可能(neng)會照射(she)距(ju)離遠造成亮度(du)差，或者(zhe)是距(ju)離近(jin)而幅射(she)面積不(bu)夠；

2、條(tiao)光(guang)長度能夠照明所需(xu)打亮的位置即可(ke)，無須太長造成安裝不便，同時也增加成本(ben),一般情況下，光(guang)源的安裝高度(du)會影響到所選用條光(guang)的長度(du)，高度(du)越高，光(guang)源長度(du)要求越長，否則圖像兩(liang)側亮度(du)傳經比中間暗；

3、如果照明(ming)目標(biao)是(shi)高反光(guang)物體，最(zui)好加(jia)上漫射(she)板，如果是(shi)黑色(se)等暗色(se)不反光(guang)產品，也(ye)可以拆掉漫射(she)板以提高亮度；

 

環光選型(xing)要領：

1、了解(jie)光源安(an)(an)裝距(ju)離，過濾(lv)掉某些角度(du)光源；例(li)如(ru)要求光源安(an)(an)裝尺寸高(gao)，就可以過濾(lv)掉大(da)角度(du)光源，選(xuan)擇用小(xiao)角度(du)光源，同樣，安(an)(an)裝高(gao)度(du)越高(gao)，要求光源的直徑越大(da)；

2、目標面積小，且(qie)主要特性在表面中間，可選擇小尺寸0角度或(huo)小角度光源；

3、目標(biao)需要表現(xian)的特征如果在邊緣(yuan)，可選擇90度角(jiao)環光，或(huo)大尺(chi)寸(cun)高角(jiao)度環形光；

4、檢測(ce)表面(mian)劃傷，可選擇90度角(jiao)環(huan)光，盡量(liang)選擇(ze)波長短的光源；

 

條(tiao)形組合光選型要領：

1、條(tiao)形組(zu)合(he)光(guang)在選(xuan)(xuan)擇時，不一(yi)定要按照資料上的型號來(lai)選(xuan)(xuan)型，因為被測的目標(biao)形狀、大小各不一(yi)樣(yang)，所以(yi)可以(yi)按照目標(biao)尺(chi)寸來(lai)選(xuan)(xuan)擇不同的條(tiao)形光(guang)源(yuan)進行(xing)組(zu)合(he)；

2、組合光在(zai)選(xuan)(xuan)擇時，一定要考慮(lv)光源的(de)安裝高度，再根據(ju)四邊(bian)被(bei)測特征點的(de)長(chang)度寬度選(xuan)(xuan)擇相對(dui)應的(de)條(tiao)形光進(jin)行(xing)組合；

 

背光(guang)源/平行(xing)背光源(yuan)造型要領

1、選(xuan)擇背(bei)光源(yuan)時，根據物體(ti)的大小選(xuan)擇合適大小的背(bei)光源(yuan)，以免增加成(cheng)(cheng)本造(zao)成(cheng)(cheng)浪費；

2、背(bei)(bei)光(guang)源四周一條由于(yu)的外殼(ke)遮(zhe)擋，因(yin)此其亮度會(hui)低于(yu)中(zhong)間部位(wei)，因(yin)此，選擇(ze)背(bei)(bei)光(guang)源時，盡(jin)量不要使目標正好位(wei)于(yu)背(bei)(bei)光(guang)源邊緣；

3、背光(guang)源(yuan)一般(ban)在檢測輪(lun)廓時，可以盡量使用波(bo)長短的光(guang)源(yuan)，波(bo)長短的光(guang)源(yuan)其衍射(she)性弱(ruo)，圖(tu)像邊緣不(bu)容易產生重影，對比度更高(gao)；

4、背光源與目標之間的距離(li)(li)可以通過(guo)調整來達到最佳的效果(guo)，并(bing)非離(li)(li)得越(yue)近效果(guo)越(yue)好(hao)，也(ye)非越(yue)遠越(yue)好(hao)；

6、檢測液位可(ke)以將(jiang)背光源側立使(shi)用；

5、圓軸類的產(chan)品(pin)，螺旋狀的產(chan)品(pin)盡量使(shi)用平行背(bei)光源；

 

同軸光(guang)造型(xing)要領

1、選擇(ze)同(tong)軸(zhou)光(guang)時(shi)主要看其(qi)發光(guang)面積，根據目標的大小來(lai)選擇(ze)合(he)適(shi)發光(guang)面積的同(tong)軸(zhou)光(guang)；

2、同軸光的(de)發光面積最好比目(mu)標尺寸大1.5~2倍左右,因為(wei)同(tong)軸光(guang)的光(guang)路設計是(shi)讓光(guang)路通過一片45度半反半透鏡改變,光(guang)源靠近燈板的地(di)方(fang)會比遠離燈板的亮度高,因此,盡量選擇大一點的發(fa)光面避免光線左右不(bu)均勻(yun);

3、同軸光在安裝時(shi)盡量不要(yao)離(li)目標太高(gao)，越高(gao)，要(yao)求選(xuan)用的同軸光越大，才(cai)能保證才(cai)均勻(yun)性；

 

平行同(tong)軸(zhou)光選型(xing)要領：

1、平行(xing)同(tong)軸光光路設計獨特，主要適用于檢測各種劃(hua)痕；

2、平行同(tong)軸(zhou)光(guang)與同(tong)軸(zhou)光(guang)表現的牲點不一(yi)樣(yang)，不能替代(dai)同(tong)軸(zhou)光(guang)使用；

3、平行同軸光(guang)檢測劃傷之類(lei)的產品(pin)，盡量不要(yao)選擇(ze)波長長的光(guang)源；

 

其他光源選型要領：

1、了解特征點面積大小，選擇合適尺寸的光(guang)源；

2、了解產品特性，選擇(ze)不同類型的光源；

3、了解(jie)產品(pin)的材質，選(xuan)擇不(bu)同顏(yan)色(se)的光源；

4、了解安裝空(kong)間(jian)及其他可(ke)能(neng)會產生(sheng)障(zhang)礙(ai)的情況，選擇合適的光源(yuan)；

 

案例分析

 

護照檢測(ce)

檢測的(de)內容主要有(you)水印(yin)、微縮文字、人圖象、證件(jian)的(de)有(you)效時間、以及其他暗號。需要多種光源(同軸(zhou)光,組合條光,條光(guang))組合使用。

 

酒瓶(ping)蓋條碼檢測(ce)

檢測(ce)的(de)內容(rong)主要有條碼(ma)識(shi)別、條碼(ma)打標位置是否偏離；使(shi)用(yong)光源：204mm、60度(du)藍光

選型(xing)分(fen)析：

1、了解產品特性：

   瓶蓋上面(mian)是黑(hei)色(se)，另有(you)紅(hong)黑(hei)交(jiao)錯背景圖案，條碼為激光刻印顯灰色(se)，為了顯現出條碼，應該(gai)將(jiang)(jiang)字(zi)符打亮，背景與字(zi)符分辨明顯；我(wo)(wo)們(men)如(ru)果選用(yong)紅(hong)色(se)光源(yuan)的(de)(de)話(hua)，背景中的(de)(de)紅(hong)色(se)會濾掉打白，會干擾(rao)同(tong)為白色(se)的(de)(de)字(zi)符，所(suo)以，我(wo)(wo)們(men)應該(gai)利用(yong)光源(yuan)的(de)(de)互補原理，采(cai)用(yong)藍色(se)光源(yuan)，將(jiang)(jiang)紅(hong)色(se)背景盡量打黑(hei)；

2、了解產品形狀選擇合適(shi)光源

   瓶蓋為圓形，直徑為25MM，一(yi)般此(ci)情(qing)況可以選(xuan)擇(ze)同軸光或者環(huan)形(xing)光比較合適；

3、了解(jie)產品(pin)材質特性(xing)選擇(ze)合適光源

   瓶蓋為金屬材料，表面有印刷圖案，比較光滑，反光度很強，選用同軸光或帶角度的環形光比較合適；

4、模擬現(xian)場打光選擇能用的光源(yuan)

   由(you)于酒(jiu)瓶必須裝在包裝紙(zhi)箱(xiang)里，瓶蓋離紙(zhi)箱(xiang)上頂(ding)部的距離有80MM，考慮(lv)需要留一定(ding)的空間，因此，瓶蓋(gai)離(li)光(guang)源需要的距離(li)為(wei)100MM或(huo)以上，如此高的(de)距離，小(xiao)同(tong)軸(zhou)(zhou)光(guang)跟(gen)小(xiao)環光(guang)以及低角度光(guang)就不能(neng)滿(man)足要求，必(bi)須選用大同(tong)軸(zhou)(zhou)光(guang)跟(gen)大環光(guang)

5、打(da)光試驗(yan)

   根據以(yi)上情況選擇(ze)大致的光(guang)源后，再進行性(xing)價比(bi)對比(bi)，選擇(ze)性(xing)價比(bi)高(gao)的光(guang)源進行實際打(da)光(guang)測試（同軸光(guang)如(ru)果提到110MM距離的話，需要用到120左右的光，單位價值比較(jiao)高(gao)，所以(yi)選擇環(huan)形光比較(jiao)經濟）

6、最終確定光源

   根據打光(guang)效果(guo)圖進行軟件處(chu)理，在得到可靠性及(ji)準確性的條件(jian)下(xia)選(xuan)擇正確的光源。

 

以(yi)上述案(an)例可以(yi)看出:

1、產品的(de)顏色(se)影響(xiang)光源的(de)顏色(se)；

2、產(chan)品的(de)(de)特性可以(yi)確定光(guang)源(yuan)的(de)(de)照射(she)方式，從而確定光(guang)源(yuan)的(de)(de)類型；

3、產(chan)品的(de)安裝空間及相(xiang)機、鏡頭(tou)、傳感器的(de)位置等障(zhang)礙(ai)可以摒棄一些(xie)不方(fang)便安裝的光源(yuan)；

4、光源的安裝高度影響光源的類型及大小；

 

選型分析：

1、了解產品特(te)性：

    ITO薄膜(mo)是(shi)一種(zhong)n型半導體材料，具有高(gao)的(de)導電率、高(gao)的(de)可見光(guang)透(tou)過(guo)率，屬(shu)于特殊(shu)的(de)印刷(shua)線路(lu)，用肉眼(yan)無(wu)法(fa)(fa)看到(dao)，所以用普通的(de)光(guang)源無(wu)法(fa)(fa)完成拍攝，這(zhe)里我們選用紫外同軸光(guang)源來完成拍攝；

2、紫外(wai)光(guang)源的(de)(de)發光(guang)亮度(du)(du)比(bi)較(jiao)低(di)，這就需要光(guang)源在鏡頭倍率、光(guang)源安裝高度(du)(du)、漫射板材質方面(mian)合理搭配，否則會造成上面(mian)圖一的(de)(de)情(qing)況(kuang)：亮度(du)(du)不夠，光(guang)源燈珠影子明(ming)顯，圖像均勻性差；

3、選(xuan)型分(fen)析(xi)：

   先(xian)了解拍(pai)攝(she)視野有多(duo)少，選(xuan)擇(ze)好鏡頭后，再了解光(guang)源(yuan)的(de)(de)(de)安裝高度，一(yi)般情況下光(guang)源(yuan)會離鏡頭的(de)(de)(de)距離比較近，然后用合適(shi)大小(xiao)的(de)(de)(de)紫外同軸(zhou)光(guang)去(qu)打(da)光(guang)測(ce)試，確定好最佳的(de)(de)(de)工作距離，然后觀察(cha)圖像(xiang)的(de)(de)(de)均勻性(xing)，換選(xuan)不同透(tou)光(guang)率(lv)的(de)(de)(de)漫(man)射板，即要保證紫外光(guang)的(de)(de)(de)透(tou)過率(lv)最大化，又(you)不能讓(rang)燈珠(zhu)太明顯(xian)投射到圖像(xiang)里，亮度可以(yi)通(tong)過選(xuan)擇(ze)大光(guang)發尺(chi)寸(cun)的(de)(de)(de)同軸(zhou)光(guang)來解決；

4、最終(zhong)確定光源：

如何獲得一幅(fu)好圖像？

合適(shi)像(xiang)素(su)的相機；

與相機(ji)像素接(jie)近分(fen)辨率的(de)鏡頭；

適應(ying)拍攝特征的光源(yuan)；

合(he)適(shi)的通(tong)光(guang)亮，盡量以光(guang)源(yuan)的亮度作為首要(yao)介質；

減(jian)少外界光干擾(rao)；