機(jī)器視覺(jué)光源是在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中用于增強(qiáng)攝像頭捕捉圖像的質(zhì)量和清晰度。光源的作用遠(yuǎn)不止照亮物體，而是通過(guò)控制光線在物體表面的反射，突出需要檢測(cè)的特征。例如，在工廠流水線上檢查產(chǎn)品缺陷時(shí)，合適的光源能讓缺陷與正常部分形成鮮明對(duì)比，從而提高檢測(cè)精度。

近年來(lái)，光源技術(shù)不斷進(jìn)步?，F(xiàn)代LED光源不僅提供可見(jiàn)光，還包括紫外線、近紅外線，甚至短波紅外線（SWIR，1050-1650納米）。此外，多光譜和超光譜照明技術(shù)通過(guò)捕捉不同波長(zhǎng)的光，為系統(tǒng)提供更詳細(xì)的物體信息 。

好的機(jī)器視覺(jué)打光應(yīng)具備以下三個(gè)關(guān)鍵特點(diǎn)：

1.高對(duì)比度

對(duì)比度是指目標(biāo)特征與背景之間的灰度差異。高對(duì)比度使特征更容易被系統(tǒng)區(qū)分。例如，在檢測(cè)螺絲時(shí)，如果光源能讓螺絲頭部與背景形成明顯亮度差異，系統(tǒng)就能輕松識(shí)別。好的光源應(yīng)最大化需要檢測(cè)特征與背景的對(duì)比度，同時(shí)最小化無(wú)關(guān)部分的干擾。

2.足夠亮度

光源亮度不足會(huì)導(dǎo)致圖像噪聲增加，降低系統(tǒng)準(zhǔn)確性。亮度不夠時(shí)，可能需要增大攝像頭光圈，這會(huì)減少景深，影響圖像質(zhì)量。此外，亮度不足還會(huì)使自然光等隨機(jī)光源對(duì)系統(tǒng)的影響更大。因此，選擇更亮的光源通常是更好的選擇。

3.魯棒性

好的光源應(yīng)對(duì)物體位置的變化不敏感。無(wú)論物體在攝像頭視野中的位置或角度如何變化，照明效果應(yīng)保持一致。方向性過(guò)強(qiáng)的光源可能導(dǎo)致鏡面反射，增加高亮區(qū)域的干擾，不利于特征提取。

常見(jiàn)的照明技術(shù)不同的照明技術(shù)適用于不同場(chǎng)景，以下是六種常見(jiàn)技術(shù)：

1.通用照明

使用環(huán)形燈或點(diǎn)狀燈，提供均勻照明，適合表面平整的物體。環(huán)形燈易于安裝，常用于漫反射表面的檢測(cè)。

2.背光照明

光源位于物體和攝像頭之間，產(chǎn)生強(qiáng)烈對(duì)比，適合檢測(cè)透明物體輪廓或測(cè)量尺寸。例如，可用于檢查硬幣直徑，但無(wú)法區(qū)分正反面。

3.同軸照明

光源與攝像頭軸向一致，通過(guò)半反射鏡將光線投射到物體表面，適合鏡面反射的平面物體，如電路板檢測(cè)。

4.漫反射穹頂照明

使用半球形光源提供均勻漫反射光，減少陰影和鏡面反射，適合復(fù)雜形狀或高反射表面的物體，如組裝電路板。

5.暗場(chǎng)照明

低角度照明，突出物體表面的紋理或凸起部分，適合檢測(cè)表面缺陷或紋理變化。

6.結(jié)構(gòu)光

投射特定幾何形狀的光（如線形或網(wǎng)格），用于三維測(cè)量或表面缺陷檢測(cè)，常涉及激光或光纖。

此外，新型多光譜和超光譜照明技術(shù)通過(guò)使用多種波長(zhǎng)的光，提供更豐富的物體信息，適用于高級(jí)檢測(cè)任務(wù)。

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