光源作用視覺（視覺光源應用）

本文目錄一覽：

• 1、機器視覺光源
• 2、機器視覺光源的核心技術
• 3、機器視覺光源，它的用處在哪里？
• 4、機器視覺光源的選擇
• 5、光在攝影中主要起哪些作用?
• 6、機器視覺中的光源有哪些作用？@中國傳動網(wǎng)

機器視覺光源

可以了解下51camera自主研發(fā)的機器視覺光源

ZQA-3000W?為51camera自主研發(fā)，專為復雜環(huán)境下視覺照明使用的光源。具有照射范圍大，亮度高，亮度穩(wěn)定等優(yōu)點。在高速頻閃的工作模式下可以精準控制點亮時刻及點亮時間；可以在高速、遠距離、大范圍、危險環(huán)境、高溫、光線干擾等各種環(huán)境下為視覺系統(tǒng)提供可靠的照明。

ZQA-3000W?選用超高品質(zhì)材料，瞬間亮度超高、穩(wěn)定性好。在指定大小區(qū)域內(nèi)，可以達到?1000000Lux?以上瞬間亮度。產(chǎn)品可無衰減點亮?10^8?次以上。

ZQA-3000W?采用獨有技術，可瞬間增量至普通光源的十倍以上。?驅動電路為自主研發(fā)電路，點亮時間可做?us?級調(diào)節(jié)，可提供反接保護，過載保護等。

應用場景

公路智能交通

軌道交通

隧道檢測

大型工件定位及檢測

機器人抓取

安全與監(jiān)控

醫(yī)藥生產(chǎn)

化學生產(chǎn)

高溫狀態(tài)下物體檢測

想了解更多機器視覺光源產(chǎn)品及相關內(nèi)容可登錄：網(wǎng)頁鏈接

機器視覺光源的核心技術

機器視覺系統(tǒng)的核心是圖像采集和處理。所有信息均來源于圖像之中，圖像本身的質(zhì)量對整個視覺系統(tǒng)極為關鍵。而光源則是影響機器視覺系統(tǒng)圖像水平的重要因素，因為它直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和至少30%的應用效果

通過適當?shù)墓庠凑彰髟O計，使圖像中的目標信息與背景信息得到最佳分離，可以大大降低圖像處理算法分割、識別的難度，同時提高系統(tǒng)的定位、測量精度，使系統(tǒng)的可靠性和綜合性能得到提高。反之，如果光源設計不當，會導致在圖像處理算法設計和成像系統(tǒng)設計中事倍功半。因此，光源及光學系統(tǒng)設計的成敗是決定系統(tǒng)成敗的首要因素。在機器視覺系統(tǒng)中，光源的作用至少有以下幾種：

1.照亮目標，提高目標亮度；

2.形成最有利于圖像處理的成像效果；

3.克服環(huán)境光干擾，保證圖像的穩(wěn)定性；

4.用作測量的工具或參照；

由于沒有通用的機器視覺照明設備，所以針對每個特定的應用實例，要設計相應的照明裝置，以達到最佳效果。機器視覺系統(tǒng)的光源的價值也正在于此。

圖像的質(zhì)量好壞，也就是看圖像邊緣是否的銳利，具體來說：

1、將感興趣部分和其他部分的灰度值差異加大

2、盡量消隱不感興趣部分

3、提高信噪比，利于圖像處理

4、減少因材質(zhì)、照射角度對成像的影響

常用的有LED光源、鹵素燈（光纖光源）、高頻熒光燈。目前LED光源最常用，主要有如下幾個特點：

·可制成各種形狀、尺寸及各種照射角度；

·可根據(jù)需要制成各種顏色，并可以隨時調(diào)節(jié)亮度；

·通過散熱裝置，散熱效果更好，光亮度更穩(wěn)定；

·使用壽命長；

·反應快捷，可在10微秒或更短的時間內(nèi)達到最大亮度；

·電源帶有外觸發(fā)，可以通過計算機控制，起動速度快，可以用作頻閃燈；

·運行成本低、壽命長的LED，會在綜合成本和性能方面體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢；

·可根據(jù)客戶的需要，進行特殊設計。

機器視覺光源，它的用處在哪里？

機器視覺系統(tǒng)中，光源的作用：

1、照明目標，提高目標亮度；

2、形成最有利于圖像處理的成像效果；

3、克服壞境光的干擾，保證圖像的穩(wěn)定性；

4、用作測量的工具和參照。

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機器視覺光源的選擇

機器視覺光源的選擇

機器視覺光源的選擇，現(xiàn)代生活中日常照明離不開燈光，房屋裝修更是對光源的要求比較高，光源大體分為冷光和暖光，不同光源視覺感都不同，下面一起來了解一下，機器視覺光源的選擇。

機器視覺光源的選擇1

機器視覺光源

機器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機將被檢測的目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數(shù)字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預設的允許度和其他條件輸出結果，包括尺寸、角度、個數(shù)、合格不合格、有無等，實現(xiàn)自動識別功能。

機器視覺光源的選擇

一、簡單的預備知識

1、因材質(zhì)和厚度不同、對光的透過特性（透明度）各異。

2、光根據(jù)其波長之長短、對物質(zhì)的穿透能力（穿透率）各異。

3、光的波長越長、對物質(zhì)的透過力越強，光的波長越短、在物質(zhì)表面的擴散率越大。

4、透射照明、即是使光線透射對象物、并觀察其透過光之照明手法。

二、光源

1、穏定均勻的光源極其重要。

2、目的：將被測物與背景盡量明顕區(qū)分。

3、摂取圖像時、最重要之處是如何鮮明地獲得：被測物與背景的濃淡差。

4、目前，在圖像處理領域中最広范的技術手法是：二值化（白黒）處理。

以上就是我針對機器視覺光源的選擇這一科技的發(fā)明闡述的資料了，隨著科技的發(fā)達每天都有很多新鮮的東西問世，無論是那一方面的機器還是新鮮事物都是隨著人們的需求而發(fā)展的。像褪殼機一類的就是褪花生跟瓜子發(fā)明的，都是省力又省時間的偉大發(fā)明呢。

機器視覺光源的選擇2

一套完整的視覺檢測系統(tǒng)主要包含圖像采集部分和圖像分析部分，而圖像采集部分主要由工業(yè)相機、工業(yè)鏡頭以及機器視覺光源承擔，今天我們主要介紹機器視覺光源的相關基礎知識及選型技巧。

首先我們需要了解，機器視覺中的光源起到哪些作用：

1.照亮目標，提高亮度；

2.形成有利于圖像處理的成像效果，降低系統(tǒng)的復雜性和對圖像處理算法的要求；

3.克服環(huán)境光干擾，保證圖像穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的精度、效率。

恰當?shù)墓庠凑彰髟O計可以使圖像中的目標信息與背景信息得到最佳分離，這樣不僅大大降低圖像處理的算法難度，同時也提高系統(tǒng)的精度和可靠性。但非常遺憾，目前沒有通用的機器視覺照明系統(tǒng)應對不同的檢測要求，因此針對每個特定的案例，都需要設計合適的照明裝置，以達到最佳效果。而不合適的照明，則會引起很多問題，機器視覺光源如此重要，卻往往被很多人忽視。

目前機器視覺光源主要采用LED（發(fā)光二極管），由于其形狀自由度高、使用壽命長、響應速度快、單色性好、顏色多樣、綜合性價比高等特點在行業(yè)內(nèi)廣泛應用：

一、形狀自由度

一個LED光源是由許多單個LED組合而成的，因而跟其他光源相比，可做成更多的形狀，更容易針對用戶的情況，設計光源的形狀和尺寸。

二、使用壽命長

為了使圖像處理單元得到精確的、重復性好的測量結果，照明系統(tǒng)必須保證相當長的時間內(nèi)能夠提供穩(wěn)定的圖像輸入。LED光源在連續(xù)工作10000到30000小時后，亮度衰減，但遠比其他光源效果好。此外，用控制系統(tǒng)使其間斷工作，可抑制發(fā)光管發(fā)熱，壽命也將延長一倍。

三、響應速度快

LED發(fā)光管響應時間很短，響應時間的真正意義是能按要求保證多個光源或一個光源不同區(qū)域之間的工作切換，采用專用控制器給LED光源供電時，達到最大照度的時間小于10s。

四、顏色多樣

除了光源的形狀以外，得到穩(wěn)定圖像輸入的另一方面就是選擇光源的顏色。甚至相同形狀的光源，由于顏色的不同得到的圖像也會有很大的差別。實際上，如何利用光源顏色的技術特性得到最佳對比度的圖像效果一直是光源開發(fā)的主要方向。

五、綜合性運營成本低

選用低廉而性能沒有保證的產(chǎn)品，初次投資的節(jié)省很快會被日常的維護、維修費用抵消。其他光源不僅耗電是LED光源的2~10倍，而且?guī)缀趺吭戮鸵鼡Q，浪費了維修工程師許多寶貴的時間。而且投入使用的光源越多，在器件更換和人工方面的花費就越大，因此選用壽命長的LED光源從長遠看是很經(jīng)濟的'。

機器視覺照明技術基礎知識：

1）照射方式

選擇不同的光源，控制和調(diào)節(jié)照射到物體上的入射光的方向是機器視覺系統(tǒng)設計的最基本的參數(shù)。它取決于光源的類型和相對于物體放置的位置，一般來說有兩種最基本的方式：直射光和漫射光，所有其它的方式都是從這兩種方法中延伸出來的。

直射光：入射光基本上來自一個方向，射角小，它能投射出物體陰影；

漫射光：入射光來自多個方向，甚至于所有的方向，它不會投射出明顯的陰影。

2）反射方式

物體反射光線有兩種不同的反射特性：直反射和漫反射。

直反射：光線的反射角等于入射角。直反射有時用途很大，有時又可能產(chǎn)生極強的眩耀。在大多數(shù)情況應避免鏡面反射。

漫反散：照射到物體上的光從各個方向漫散出去。在大多數(shù)實際情況下，漫散光在某個角度范圍內(nèi)形成，并取決于入射光的角度。

3）顏色

光譜中很大的一部分電磁波譜是人眼可見的，在這個波長范圍內(nèi)的電磁輻射被稱作可見光，范圍在400nm至760nm之間（有的人可以觀測到380~780nm），即從紫色380nm到紅色780nm。

色環(huán)就是把可見光光譜中的色彩進行排序，形成紅色連接到另一端的紫色。機器視覺中應用的色環(huán)通常包括6種不同的顏色，分為兩大類：暖色和冷色。暖色由紅色調(diào)構成，冷色來自于藍色調(diào)。通常用相反色溫的光線照射，圖像可以達到最高級別的對比度；相同色溫的光線照射，可以有效濾除。因此靈活利用色溫特性，對我們選擇光源很有幫助。

4）明視場和暗視場

明視場是最常用的照明方案，采用正面直射光照射形成。而暗視場主要由低角度或背光照明形成。對于不同項目檢測需求，選擇不同類型的照明方式，一般來說暗視場會使背景呈現(xiàn)黑暗，而被檢物體則呈現(xiàn)明亮。

5）光源分類

目前主要有以下幾種分類方式：

a）顏色

常用光源顏色集中在可見光范圍，主要有白光（復合光）、紅色、藍色、綠色，另外紅外光也比較普及，而紫外光由于各種原因，應用較少。

b）外形

各廠家會根據(jù)不同光源外形特性進行分類，也是目前的主流分類，比如環(huán)形光源、環(huán)形低角度光源、條形光源、圓頂光源（碗光源/穹頂光源）、面光源等。

c）工作原理/特性

按不同的應用方式或者原理進行分類，主要有無影光源、同軸光源、點光源、線光源、背光源、組合光源以及結構光源等。

常見的光源類型及照明方式

1.一般目的的照明（直接照明）：光直接射向物體，得到清楚的影像。

當我們需要得到高對比度物體圖像的時候，這種類型的光很有效。但是當我們用它照在光亮或反射的材料上時，會引起類似鏡面的反光。通用照明一般采用環(huán)狀或點狀照明。環(huán)光是一種常用的通用照明方式，很容易安裝在鏡頭，可給漫反射表面提供足夠的照明。

2.暗場照明：暗場照明是相對于物體表面提供低角度照明。

使用工業(yè)相機拍攝鏡子，如果視野內(nèi)能看見光源就認為是亮場照明，相反的在視野中看不到光源就是暗場照明。因此光源是亮場照明還是暗場照明與光源的位置有關。通常，暗場照明應用于對表面突起部分的照明或表面紋理變化的照明。

3.背光照明：從物體背面射過來均勻視場的光，通過相機可以看到物面的側面輪廓。

背光照明常用于測量物體的尺寸和方向。背光照明產(chǎn)生很強的對比度。應用背光技術時，物體表面特征可能會丟失。例如，可以應用背光技術測量硬幣的直徑，但是卻無法判斷硬幣的正反面。

4.漫射照明：連續(xù)漫反射照明應用于物體表面的反射性或者表面有復雜的角度。

連續(xù)漫反射照明應用半球形的均勻照明，以減小影子及鏡面反射。這種照明方式對于完全組裝的電路板照明非常有用。這種光源可以達到170球面度立體角范圍的均勻照明。

5.同軸照明：同軸光的形成——通過垂直墻壁出來的發(fā)散光，射到一個使光向下的分光鏡上，相機從上面通過分光鏡看物體。

這種類型的光源對檢測高反射的物體特別有幫助，還適合在周圍環(huán)境產(chǎn)生陰影的影響下，檢測面積不明顯的物體。

6.偏振片：只允許振動方向平行于其允許方向的光通過，垂直分量被截止。

針對具體的應用，從眾多的方案中選擇一個最好的照明系統(tǒng)是整個圖像處理系統(tǒng)穩(wěn)定工作的關鍵。

光在攝影中主要起哪些作用?

攝影藝術是光與影的造型藝術，一個成功的攝影家，也就是一個光影學家。一幅幅的優(yōu)秀攝影佳作，都離不開光的塑造和表現(xiàn)。可見，光在攝影藝術領域中的地位和作用是何等重要。\x0d\x0a\x0d\x0a一、光在攝影藝術中的效應\x0d\x0a\x0d\x0a攝影使用的光感材料必須通過光源才能發(fā)揮其應有的作用。光線在攝影中不僅用來照明被攝物體，它還擔負著傳遞被攝物體的信息，在這方面它起著橋梁和媒介的作用。例如，被攝物體形狀、體積、數(shù)量，色彩、質(zhì)感、空間深度感等信息，以及被攝物體影調(diào)的明暗配置、畫面氣氛、層次等諸多方面，都必須通過光線的效應才能表現(xiàn)出來。所以，攝影者不能單純從表像觀察到光、而要在實際的構思中去靈活運用光。在一個被攝物中，不同采光的角度、照度，得出的效果各異。然而。我們必須掌握光在攝影中的效應和“光感”，善于運用，感覺敏銳，是攝影者應有的本能，畫家靠手中熟練的畫筆來描繪物體，攝影有憑著運用光線來表現(xiàn)被攝物。因此，光是攝影的靈魂，完成攝影的過程需要光，表現(xiàn)攝影藝術本質(zhì)依靠光，正確地認識光線，摸透光的變化規(guī)律，了解它所帶來的藝術效果，在攝影藝術創(chuàng)作中充分去運用，才能做到惜光如金，用光如神。\x0d\x0a\x0d\x0a二、光對攝影藝術造型的表現(xiàn)力\x0d\x0a\x0d\x0a攝影藝術是造型藝術，光對攝影藝術造型的表現(xiàn)力起著關鍵的作用。在攝影創(chuàng)意中要有“光”的造型意識，調(diào)動“光”的造型手段，才能達到它的藝術效果。攝影中被攝物體在畫面中的再現(xiàn)，要通過光作傳播媒介，光線對攝影的造型表現(xiàn)，環(huán)境氣氛的渲染，思想感情的表達，都有著極其重要的意義。大自然中，光是千變?nèi)f化的，復雜微妙的。一天當中，陽光隨著時間的變化，而不斷改變?nèi)肷涞姆较?，角度及強弱?就會在攝影造型中帶來不同的效果。例如，太陽會升至或降至15度，也就是早晨或黃昏的時間，其特點是太陽入射角度小，光對景物照射垂直面受光面積大，物體產(chǎn)生投影較長，受光面與陰影面反差大，光線強度小，較柔和。在這種光線條件下，選用逆光、側逆光拍攝，容易獲得明顯的空氣透視感，畫面呈現(xiàn)氣氛濃烈，富有詩意的造型效果。當太陽與地面的光照度成20度至60度的時候，這種光線的特點是入射角適中，光線方向性明確，亮度變化小，造型效果好，光影移動慢，色溫適中，這時正是攝影的黃金時間，此時拍攝景物清晰，影調(diào)明朗，層次豐富，有利于景物在造型上表現(xiàn)出立體感，空間感和質(zhì)感。這時選擇不同方向的光線造型，使景物能獲得色調(diào)分明，層次豐富，線條剛勁，光線明快的效果。\x0d\x0a\x0d\x0a當光照度成70度至90度的時候，陽光正午，光線垂直下照，物體只能頂部受光多，垂直面受光少，使景物照度明暗反差大，層次缺少，透視效果差，物體造型缺乏立體感。所以，在攝影造型效果上較少運用這種頂光。\x0d\x0a\x0d\x0a從一天里直射陽光的光線變化，對造型帶來的效果不同，我們可以選擇采光的方向對造型進行設計。根據(jù)拍攝采光的方向與太陽照射物體方向的不同，采光的方向基本劃分為順光，側光和逆光，這三種采光的不同，在攝影造型中同樣產(chǎn)生不同的效果和影響。\x0d\x0a\x0d\x0a順光對攝影造型的表現(xiàn)力使物體受光面均衡，能全面表現(xiàn)物體的質(zhì)感，影調(diào)配置主要主要靠物體本身的色調(diào)來完成。但順光一般不利于表現(xiàn)物體的空間感和立體感，影調(diào)較平淡單調(diào)，層次感弱，缺科學家起伏明暗的視覺節(jié)奏效果，更不宜表現(xiàn)空間感大，物體數(shù)量眾多的景物造型。\x0d\x0a\x0d\x0a側光對攝影造型的表現(xiàn)力較強，能使物體受光面與明暗面明顯表現(xiàn)，畫面明暗配置和反差鮮明清晰，物體層次豐富，空氣透視現(xiàn)象明顯，有利于表現(xiàn)物體的空間深度感和立體感，是攝影造型效果比較理想的光源。但在運用時，要注意受光面與明暗在畫面造型中所占比例。\x0d\x0a\x0d\x0a逆光在攝影造型表現(xiàn)中能表達空間深度及環(huán)境氣氛的烘托，表現(xiàn)空間透視的效果，有利于勾畫物體的輪廓線條和表現(xiàn)物體的數(shù)量，在構思運用低調(diào)畫面來表現(xiàn)物體造型藝術效果更佳，但切記要運用暗背景來烘托主體。當拍攝物體的特寫或近景時，最好正面運用補光辦法，使物體正面的質(zhì)感更好地表現(xiàn)，曝光則定以正亮度為宜，使造型效果更好。\x0d\x0a\x0d\x0a正確地認識光線，掌握它的變化規(guī)律，了解它對攝影藝術造型表現(xiàn)力，是攝影者在“光感”修養(yǎng)中的必由之道。攝影創(chuàng)作中的用光是千變?nèi)f化的，靈活多端的，但是它本能是不能忽視的。光是攝影的根基，實現(xiàn)攝影的技術過程通過光，達到攝影的藝術本質(zhì)離不開光，攝影的藝術是光與影的藝術。沒有光就不能獲得影調(diào)，也就不能形成攝影藝術形象。所以，我們在攝影構思中。要有光的造型意識，調(diào)動光的造型作用，充分發(fā)揮光在攝影藝術造型的表現(xiàn)力。\x0d\x0a\x0d\x0a三、光對色彩還原的要素\x0d\x0a\x0d\x0a光在彩色攝影中對色彩正確還原是起著直接的因素。光與色彩有著密切的內(nèi)在關系，總的來說，有光才有色，色從光來，又與光變。道理很簡單，人在光線下能清楚地分辨物體的顏色，如果在沒有光的黑暗中，什么顏色也難以爭辨出來，這是因為色彩要通過光線的照射才能呈現(xiàn)。光作用于人的視覺，才能使我們感受到那些顏色的感覺。在復雜的彩色攝影中，色彩正確的還原和再現(xiàn)是彩色攝影的成敗關鍵，光對色彩正確的還原有三點的要素，一是光源的性質(zhì)，二是光的方向，三是光線的強弱。\x0d\x0a\x0d\x0a光源的性質(zhì)，它對物體顏色的還原影響很大，因為日光與燈光的性質(zhì)不同，色溫不同。日光的色溫是5400K，而燈光的色溫只有3200K，在日光與燈光下，物體會呈現(xiàn)出不同的色彩。如紅色的物體在日光下看呈鮮紅色，但在燈光下看，就會呈現(xiàn)出品紅色或紫色。因為，它的光源性質(zhì)不同，色彩還就不同。\x0d\x0a\x0d\x0a光的方向，在同一物體而采用不同角度的光線照射，如直射光與散射光，順光與側光，逆光和頂光，光線照射方向不同，使物體產(chǎn)生的明暗不同，倒致其色彩在還原中產(chǎn)生不同的差別。順光使用同一物體的色彩受光面相同，沒有明暗區(qū)別，造成色彩缺乏明暗對比層次。側光對可使同一物體的色彩在明暗度上產(chǎn)生明顯的區(qū)別。逆光對物體的正面色彩表現(xiàn)較為難還原較差，常運用逆光的表現(xiàn)追求色彩的整體效果。光線的強弱也容易使物體顏色的色相、明度、飽和度發(fā)生極大的變化。\x0d\x0a\x0d\x0a上述三點要素的分析，強調(diào)了色彩也光線，是彩色攝影的重要造型手段，選擇光就是選擇色彩。黑白攝影是對物體的造型選用不同明暗和影調(diào)，層次去表現(xiàn)，彩色攝影是通過色彩的藝術表現(xiàn)。黑白攝影講究其用光，彩色攝影更加嚴謹用光，光線能造就影調(diào)的變化，也能使色彩效果更加生動，富有表現(xiàn)力。在彩色攝影構思和創(chuàng)作中，要了解和分析光源的性質(zhì)，光的投射方向，光亮度的強弱，光對物體在造型上表現(xiàn)的效果。要調(diào)動“光”對色彩的藝術造型，增強藝術的表現(xiàn)力，才能預見畫面的色彩效果，創(chuàng)作出生動，感人的藝術作品。\x0d\x0a\x0d\x0a攝影藝術，是“光”與“影”的造型藝術，完成攝影的過程必須借助于光，正確運用和發(fā)揮光在攝影藝術造型中的功能，記錄、反映、表現(xiàn)，傳遞我們的創(chuàng)作思維，情感和表現(xiàn)的技法，手法，達到畫面的可視形象。光是攝影的靈魂和支柱，研究和探索光在攝影藝術造型中的動能，目的是確立光在攝影中地位和作用，使大家更了解它，熟悉它，掌握它。更好地運用它，發(fā)揮它。使攝影這門光影藝術散發(fā)出更燦爛的光芒。

機器視覺中的光源有哪些作用？@中國傳動網(wǎng)

照亮目標，提高亮度；

形成有利于圖像處理的成像效果，降低系統(tǒng)的復雜性和對圖像處理算法的要求；

克服環(huán)境光干擾，保證圖像穩(wěn)定性，提高系統(tǒng)的精度、效率；

通過恰當?shù)墓庠凑彰髟O計，可以使圖像中的目標信息與背景信息得到最佳分離，這樣不僅大大降低圖像處理的算法難度，同時提高系統(tǒng)的精度和可靠性，但非常遺憾，目前沒有一個通用的機器視覺照明系統(tǒng)，可以應對不同的檢測要求，因此針對每個特定的案例，都需要設計適應的照明裝置，以達到最佳效果，而不合適的照明，則會引起很多問題，機器視覺光源如此重要，卻往往被很多人忽視。