机器视觉照明的详细要点概括

机器视觉的照明系统可以将被测物特征最大化，并减少相应的背景中对比物的影响，使高速相机可以清晰地“看见”被测物。高对比的图像可以降低系统难度并提高系统的稳定性；反之，低对比的图像会增加系统的处理时间并使加大系统的复杂度。机器视觉应用的成功很大一部分取决于照明设置，一个合适的照明系统可以使整个视觉检测系统更具有效率和准确性。下面将详细介绍机器视觉照明要点：

光场照明技术适用于检测表面光滑的物体。当物体表面纹理光滑，光照在被测物表面会产生镜面反射，强烈的反射光直接被高速相机接收，视场中出现一个明亮区域；当被测物表面缺失，存在粗糙的纹理时，散射光远离高速相机，视场中会出现黑暗区域。

图1： 好的工件：高速相机拍摄出完整环形区域 ；缺失的工件：确实的部分呈现暗区域

适当颜色的光源照射在电路板上，能使特定的电路板部件反射明亮的光，而错误安装的部件会吸收光而呈现出暗色。机器视觉系统能够迅速识别这些错误。在这种应用中，采用同轴照明技术及蓝色光源。蓝色波长（460纳米）能明显区分银和铜表面：铜吸收蓝光，出现暗色，银反射蓝光，出现亮色。

图2：采用460纳米的蓝色光波能够区分铜和银表面

非散射的阵列照明可以用于凸显透明玻璃上的缺陷。在该应用中，暗背景下，非散射性暗视场照明能够凸显被测物特征，使裂纹呈现亮色。光线在高速相机的视场外的暗场照射透明玻璃。大多数光线能够穿透透明玻璃而使高速相机无法察觉，当玻璃表面存在中空的裂缝时，光线会折射、反射、散射到很多方向，从而，一部分光线会被高速相机捕获。而当照明光是散射光时，很难使裂缝呈现亮色。

图3：采用非散射性的暗场照明能检测玻璃表面裂纹

检测药片塑料包装中的缺失、损坏或不正确是确保成品药品质量的重要检查步骤。照亮包裹药片的塑料包装通常是一个艰难的挑战。在该应用中，采用白色LED灯进行阴天照明（CDI: Cloudy Day IlluminaTIon）。这种阴天照明方式能够使药物的塑料包装膜呈现透明的颜色，而其中的药物则呈现出高对比度的中性色。

这种连续的漫反射照明技术，强调表面纹理和高度的变化。这种照明方式提供了一个超大立体角，使光线能够从多个角度照射到被测物，从而消除了典型的单向或单平面光源的反射和阴影。

图4：使用扩散光源可检查透明包装