影响机器视觉光源的几个参数及选择技巧

在机器视觉系统应用中，光源的选择非常重要，它将直接影响输入数据的质量和应用效果。合适的光源将为图像采集机构提供稳定的高对比度的图像。那么如何选择一个合适的机器视觉光源，又如何评价一个光源的好坏？下面为你一一解答。

1、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。

2、鲁棒性

鲁棒性就是对环境有一个好的适应。好的光源需要在实际工作中与其在实验室中的有相同的效果 。

3、亮度

当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个。当光源不够亮时，可能有三种不好的情况会出现。第一，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。其次，光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。另外，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。

4、光源可预测

当光源入射到物体表面的时候，光源的反映是可以预测的。光源可能被吸收或被反射。光可能被完全吸收（黑金属材料，表面难以照亮）或者被部分吸收（造成了颜色的变化及亮度的不同）。不被吸收的光就会被反射，入射光的角度等于反射光的角度，这个科学的定律大大简化了机器视觉光源，因为理想的想定的效果可以通过控制光源而实现。

5、均匀性

均匀性是光源一个很重要的技术参数。均匀性好的光源使系统工作稳定 。

6、可维护性

可维护性主要指光源易于安装，易于更换 。

7、寿命及发热量

光源的亮度不易衰减过快，这样会影响系统的稳定，增加维护的成本 。发热量大的灯亮度衰减快，光源的寿命也会受到很大影响。

如何依靠光源增强图像对比度？

使用相同颜色的光或相近颜色的光源照射可以使被照射部分变亮；

使用相反颜色的光或相近颜色的光源照射可以使被照射部分变暗。

不同的波长，对物质的穿透力(穿透率)不同，波长越长，对物体的穿透力愈强，波长越短，对物质表面的扩散率愈大。

选光源的一些技巧

需要前景与背景更大的对比度，可以考虑用黑白相机与彩色光源；

环境光的问题，尝试用单色光源，配一个滤镜；

闪光曲面，考虑用散射圆顶光；

闪光，平的，但粗糙的表面，尝试用同轴散射光；

看表面的形状，考虑用暗视场(低角度)；

检测塑料的时候，尝试用紫外或红外光；

需要通过反射的表面看特征，尝试用低角度线光源(暗视场)；

单个光源不能有效解决问题时考虑用组合光源；

频闪能够产生比常亮照明20倍强的光；