光源顏色(波長)選擇策略光源的顏色(即發射光譜的中心波長)是機器視覺照明設計中至關重要的策略性選擇,直接影響目標特征與背景的對比度。選擇依據的重要點是被測物顏色及其光學特性:互補色原理:照射的顏色與物體顏色互為補色時,物體吸收多光而顯得暗,背景(若反射該光)則亮,從而比較大化對比度。例如,用紅光照射綠色物體,綠色物體會吸收紅光,而白色背景反射紅光;反之,用綠光照射紅色物體亦然。同色增強:有時用與物體顏色相近的光照射,能增強該顏色的飽和度(如藍光照射藍色標簽)。特定波長響應:某些材料對特定波長有獨特吸收/反射/熒光特性(如紅外穿透塑料、紫外激發熒光)。濾鏡協同:結合相機前的帶通濾鏡,只允許特定波長的光進入相機,可有效抑制環境光干擾并增強目標光信號。常用單色光源波長包括:紅光(630-660nm):通用性好,穿透霧霾略強,對金屬劃痕敏感;綠光(520-530nm):人眼敏感,相機量子效率高,常用于高分辨率檢測;藍光(450-470nm):對細微紋理、劃痕敏感(短波長衍射效應弱),常用于精密檢測;白光:提供全光譜信息,適用于顏色檢測、多特征綜合判斷。選擇時需考慮相機傳感器的光譜響應曲線,確保所選波長能被相機有效捕捉。紅光光源常用于單色相機。大同光源燈箱

機器視覺光源的基礎作用與重要要求在機器視覺系統中,光源絕非簡單的照明工具,而是決定圖像質量、進而影響整個系統精度和可靠性的重要要素。其重要作用在于增強目標特征與背景或非目標區域的對比度,確保相機能夠清晰、穩定地捕捉到所需的視覺信息。一個理想的光源方案需滿足多項嚴格要求:首先,亮度充足且穩定,避免環境光干擾并確保圖像信噪比;其次,方向性、均勻性與光譜特性可控,能根據被測物特征(如形狀、紋理、顏色、反光特性)靈活調整照明策略,突出關鍵細節;再者,壽命長、發熱低、響應快,以適應工業現場的連續強勁度作業需求。此外,光源的物理結構設計(如尺寸、安裝方式)也必須與檢測場景(空間限制、在線/離線)和被測物體(尺寸、移動速度)相匹配。因此,光源的選擇與配置是機器視覺應用成功的第一步,也是工程師需要深入理解和精心設計的環節,直接關系到后續圖像處理算法的復雜度和更終檢測結果的準確性。連云港高亮條形光源光柵線型同軸均勻性好的光源減少誤判。

在某些實踐中,工程師們掌握著豐富的光源“調色板”:環形光源: 提供均勻柔和照明,是元件定位、外觀檢測的通用利器。背光源: 創造高對比度輪廓,專精于尺寸量測、透光材料雜質篩查。同軸光源: 通過特殊光學設計實現“垂直”照明,是光滑平面字符識別、劃痕檢測的比較好法門。穹頂光源: 多角度漫射光包裹復雜曲面,徹底消除反光死角,為球狀或多面體零件檢測提供無影環境。條形光源組合: 靈活布局應對大視野或特殊方向特征增強需求。
選擇合適光源是一個系統性工程,需遵循科學步驟:1. 深入分析被測物:明確關鍵檢測特征、材質、表面光學特性、顏色、形狀、尺寸、運動速度。2. 理解檢測任務:是定位、測量、識別、計數還是缺陷檢測?精度要求如何?3. 評估環境約束:安裝空間限制?環境光強弱?環境溫濕度?清潔要求?有無震動?4. 確定相機與鏡頭參數:傳感器類型(CMOS/CCD)、分辨率、感光度、是否配濾鏡?鏡頭工作距離、視場角。5. 基于以上信息初選光源類型:突出輪廓/尺寸:背光;抑制反光/均勻照明:穹頂光、漫射環形光;突顯紋理/劃痕:低角度條形光;通用檢查:環形光;微小區域/深孔:點光源/光纖;高速運動:頻閃LED;特殊波長需求:IR/UV光源。光源角度決定缺陷顯現程度。

紅外(IR)與紫外(UV)光源:超越可見光的探測機器視覺不僅局限于可見光譜(~400-700nm),利用紅外(IR,>700nm)和紫外(UV,<400nm)光源能揭示物體在可見光下無法觀測的特征,解決特殊檢測難題。紅外光源(常用波段:850nm,940nm):其穿透性可用于檢測透明/半透明材料(塑料薄膜、玻璃)的內部缺陷、分層、異物或液位;對某些材料(如特定油墨、塑料、織物)具有不一樣的效果(如檢測包裝內容物);利用熱輻射差異進行基礎熱成像(非制冷型);在安防領域用于夜視(配合IR敏感相機)。選擇IR光源需匹配相機的IR響應靈敏度,并注意可見光泄露的濾除。紫外光源:重要應用是激發熒光(Fluorescence)。許多物質(如生物標記物、防偽油墨、特定污染物、膠水、清潔劑殘留)在UV照射下會發出特定波長的可見熒光,使其在暗背景下顯現,靈敏度極高,用于缺陷檢測(裂紋、殘留物)、防偽驗證、生物醫學分析;UV還能使某些材料(如塑料、涂層)產生可見的自身熒光或揭示老化痕跡;短波UV(UVC)有時用于表面殺菌驗證。UV應用需注意安全防護(防眼睛/皮膚暴露)和光學材料(透鏡、濾光片)的UV兼容性。IR/UV光源擴展了機器視覺的感知邊界,為特殊應用提供獨特解決方案。光源選擇直接影響成像質量。上海高亮大功率環形光源超遠距離
環形光源為定位檢測提供均勻照明。大同光源燈箱
汽車制造涉及海量零部件和復雜裝配,機器視覺光源支撐著眾多關鍵檢測環節:零部件尺寸與幾何量測量:高精度背光(結合遠心光路)用于測量墊片、活塞環、精密齒輪等輪廓尺寸;結構光用于車身面板間隙面差測量。表面缺陷檢測:金屬件(缸體、曲軸、齒輪):低角度條形光或環形光突顯機加工紋路、劃痕、毛刺、凹坑;漆面/外飾件(車門、保險杠):穹頂光(抑制眩光)檢查橘皮、顆粒、流掛、污染、光澤不均;塑料內飾件:環形光或同軸光檢查注塑缺陷、縮痕、熔接線、皮革紋理。裝配驗證:螺釘擰緊:檢查螺釘頭類型、有無、是否浮起(常用環形光);線束插接:檢查插頭是否到位、鎖扣是否扣緊(環形光或局部照明);密封膠涂敷:檢查膠條連續性、位置、寬度(常需特定波長或背光)。字符與條碼識別:零件上的DPM碼(直接部件標記,如激光雕刻、點刻)常用低角度照明(產生陰影)或同軸光讀取。輪胎檢測:檢查胎紋、側壁文字、缺陷(結構光、多角度照明)。玻璃檢測:檢查車窗、擋風玻璃的劃痕、結石、氣泡(透射光、暗場照明)。光源需適應汽車廠嚴苛環境(油污、震動、溫度變化)并滿足高節拍生產要求(頻閃照明)。可靠的光源是保障汽車質量和自動化生產的關鍵要素。大同光源燈箱