機器(qi)視(shi)覺(jue)系(xi)(xi)統(tong)中的(de)照明(ming)系(xi)(xi)統(tong)是極其(qi)重要的(de)一部分(fen)，它的(de)好壞(huai)直接(jie)影響著后面的(de)圖像處(chu)理。好的(de)照明(ming)系(xi)(xi)統(tong)可以減少很多(duo)圖像處(chu)理工作，提升整個機器(qi)視(shi)覺(jue)系(xi)(xi)統(tong)效率。那么(me)照明(ming)是怎樣(yang)一門學問(wen)呢？如何(he)在機器(qi)視(shi)覺(jue)系(xi)(xi)統(tong)中選擇合適的(de)照明(ming)系(xi)(xi)統(tong)呢？

合(he)適的照明是機器視(shi)覺應用(yong)成(cheng)功的關(guan)鍵，而且(qie)是第一(yi)要考慮(lv)的部分。一(yi)個(ge)設計(ji)良好的照明系(xi)統不僅(jin)會帶來更(geng)好的性能(neng)，節約(yue)時間(jian)，而且(qie)從(cong)長遠來看能(neng)節約(yue)成(cheng)本。

適合機器視覺照明八大技巧

1、檢測材料缺損(sun)請(qing)使用亮(liang)度高的光；

2、精確定位請使用合(he)適波長的(de)光；

3、檢測玻璃上(shang)的(de)刮(gua)痕請(qing)使用非漫(man)射的(de)光；

4、檢測透明包裝請使用漫射光；

5、創(chuang)造對比(bi)請使用顏(yan)色(se)光(guang)；

6、檢測快速移動物體請使用頻閃光；

7、消(xiao)除反射時請使用紅外光；

8、消除顏色變化請(qing)使用紅外光。

照明怎樣影響機器視覺應用呢？

機器視(shi)覺系(xi)統在(zai)工作過程中(zhong)，依賴于(yu)(yu)圖像(xiang)質量(liang)(liang)，高(gao)質量(liang)(liang)的圖像(xiang)可以(yi)(yi)使系(xi)統能夠更(geng)加精準地(di)從檢(jian)測物體中(zhong)提取信息，而在(zai)視(shi)覺應用中(zhong)的圖像(xiang)質量(liang)(liang)很大程度上取決于(yu)(yu)照(zhao)明條件：顏(yan)色、角度以(yi)(yi)及光(guang)源數量(liang)(liang)。

照明又取決(jue)于檢測(ce)物體的(de)尺寸、表面的(de)特(te)征(zheng)、部(bu)分幾何特(te)征(zheng)以(yi)及系統需求。

選擇照明時需考慮的5大方面

1、表面是(shi)光滑(hua)，還是(shi)崎嶇不平？

2、表面是暗(an)淡，還是光亮(liang)？

3、對(dui)象是彎曲的，還(huan)是平坦的？

4、條(tiao)碼或標記(ji)的顏色是怎(zen)樣的？

5、是檢測移動的(de)(de)物體，還是靜止(zhi)的(de)(de)對象？

技巧一：使用亮光去檢測材料缺損

例：在(zai)塑(su)料澆(jiao)注(zhu)中驗證材(cai)料是否有(you)缺損(sun)

通過塑料澆(jiao)注的(de)(de)應用，可以(yi)驗證材(cai)(cai)料是否(fou)有缺(que)損，這對(dui)于(yu)確保密封表面是否(fou)良好(hao)有很重要(yao)的(de)(de)效(xiao)果。當有材(cai)(cai)料缺(que)損時（比如澆(jiao)注到模(mo)型中的(de)(de)材(cai)(cai)料不充(chong)分），就會產(chan)生不利的(de)(de)條件。

照明技術：亮場

亮(liang)場照明技術(shu)依賴表面(mian)紋理和平(ping)坦(tan)地形。光(guang)線(xian)遇到平(ping)坦(tan)反光(guang)的表面(mian)將光(guang)線(xian)反射(she)回到相(xiang)機，創立一(yi)個亮(liang)區域(yu)。粗(cu)糙紋理或表面(mian)缺損(sun)會將光(guang)線(xian)散(san)射(she)而遠離相(xiang)機，創立了(le)暗區域(yu)。

技巧二：精確組件定位使用合適的波長

比(bi)如檢(jian)測倒(dao)裝芯片(pian)（FlippedChips），在PCB裝配(pei)中驗證合適的(de)零件方向(xiang)是常見(jian)的(de)機器視(shi)覺應用(yong)。

照明技術：亮場

為了驗(yan)證裝配問題，使(shi)用(yong)藍光(guang)波長(chang)(chang)的打亮芯片方位。這個照明技術依靠波長(chang)(chang)和(he)同(tong)軸(zhou)照明幾(ji)何(he)。藍色波長(chang)(chang)（460納米）能很好(hao)地區分銀(yin)質和(he)銅質表面：銅吸收藍光(guang)呈現出(chu)暗場，銀(yin)反(fan)(fan)射藍光(guang)呈現亮場。同(tong)軸(zhou)照明幾(ji)何(he)消(xiao)除(chu)錯(cuo)誤反(fan)(fan)射：不想要的耀(yao)眼(yan)點，反(fan)(fan)射和(he)暗點。

技巧三：在玻璃中檢測裂痕使用非漫反射

比如檢測玻璃容(rong)器上的裂痕

照明技術：暗場

在這(zhe)個(ge)應用(yong)當(dang)中，用(yong)暗(an)場(chang)照明來創(chuang)立一(yi)(yi)個(ge)明亮的(de)(de)(de)，在暗(an)背景下(xia)容易檢(jian)(jian)測的(de)(de)(de)感興趣特征。在一(yi)(yi)個(ge)暗(an)場(chang)區域中光(guang)(guang)線直接通過(guo)透明的(de)(de)(de)瓶子。大多(duo)數穿透透明對象的(de)(de)(de)光(guang)(guang)線不會被(bei)相(xiang)(xiang)機檢(jian)(jian)測到(dao)。如(ru)果材料不規則(ze)，比(bi)如(ru)有(you)裂紋，一(yi)(yi)些(xie)光(guang)(guang)線就會凸顯出這(zhe)個(ge)不規則(ze)。特別是劃(hua)(hua)痕創(chuang)立了(le)一(yi)(yi)個(ge)內部空(kong)缺，這(zhe)里光(guang)(guang)線折(zhe)射(she)和(he)反射(she)，以許(xu)多(duo)角(jiao)度散(san)射(she)包(bao)括返回給相(xiang)(xiang)機。這(zhe)些(xie)光(guang)(guang)線將很難檢(jian)(jian)測的(de)(de)(de)劃(hua)(hua)痕轉(zhuan)換(huan)到(dao)暗(an)背景下(xia)的(de)(de)(de)亮特征。

技巧四：檢測透明包裝使用漫射光

比如驗(yan)證吸塑包裝(zhuang)的內容

照明技術：連續漫射

連續(xu)的漫射(she)照明技術(shu)不強調表面(mian)紋理和升高中(zhong)的變化。它提供了非常(chang)大(da)的固定(ding)照明角度(du)，從(cong)多角度(du)讓光線找到對(dui)象(xiang)上(shang)，因此消除了反射(she)和典(dian)型的非方向性(xing)或(huo)單個光源產生的陰影。

技巧五：使用顏色創造對比度

在機器視覺(jue)應用中創造一個高對(dui)比(bi)度圖(tu)像(xiang)的一個有用的方法(fa)是用特(te)(te)殊波長（彩色）的光(guang)照(zhao)明物(wu)體(ti)。對(dui)于黑白相機來講，光(guang)的波長能使得(de)跟彩色一樣的特(te)(te)征變亮或(huo)變暗(an)。以彩色輪子作為參考，選擇一個相反顏色的光(guang)來使得(de)特(te)(te)征變暗(an)；或(huo)選相同顏色的光(guang)使得(de)特(te)(te)征變亮。

例如：

1.如(ru)果(guo)你想變暗的特征是(shi)紅(hong)色，則使(shi)用綠光；

2.使用綠光能使得綠色特征呈(cheng)現更亮；

3.記住鋁(lv)上刻印(yin)在紅光(guang)和藍光(guang)下的區(qu)別(bie)。

技巧六：快速移動的物體使用頻閃光

當物體快速移(yi)動成(cheng)像模糊(hu)時，就(jiu)需要使用(yong)頻閃(shan)光。

頻閃寬度=視場÷像素/移動速度。

技巧七：消除反射使用紅外光

機(ji)器視(shi)覺系(xi)統依靠數(shu)字圖(tu)像(xiang)中的(de)灰度(du)級(ji)轉化(hua)。在許(xu)多視(shi)覺應(ying)用當中，環(huan)境光會帶(dai)來(lai)影(ying)響圖(tu)像(xiang)效(xiao)果的(de)亮反射，這會影(ying)響圖(tu)片效(xiao)果，紅外光就能解決(jue)這個問題。

技巧八：使用紅外光消除顏色差異

紅外(wai)(wai)光可用在彩色(se)對象之(zhi)間，能消除灰度差別(bie)。暗對象吸(xi)收紅外(wai)(wai)波長(chang)，創造(zao)出(chu)一致(zhi)性，而其(qi)它則呈現陰影。這(zhe)個照明方案有利(li)于檢測顏色(se)或陰影變化(hua)的(de)非一致(zhi)性。

為(wei)(wei)機器視(shi)(shi)覺(jue)(jue)系(xi)統(tong)選擇合適的(de)照明方(fang)(fang)(fang)案，需要從多方(fang)(fang)(fang)面來考(kao)慮(lv)，從這些(xie)小技(ji)巧中(zhong)選擇可(ke)取的(de)，結(jie)合到(dao)雙(shuang)翌視(shi)(shi)覺(jue)(jue)的(de)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)系(xi)統(tong)中(zhong)去，必(bi)定(ding)會事半(ban)功倍！雙(shuang)翌視(shi)(shi)覺(jue)(jue)是專注于機器視(shi)(shi)覺(jue)(jue)部件及(ji)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)系(xi)統(tong)研(yan)發、生產和(he)營銷的(de)高科技(ji)企業，是專業的(de)機器視(shi)(shi)覺(jue)(jue)核心部件及(ji)解決方(fang)(fang)(fang)案提供商。雙(shuang)翌視(shi)(shi)覺(jue)(jue)堅(jian)守“持續創新”的(de)理念，目前已經(jing)成(cheng)功在消費電子、新能源、半(ban)導體、汽(qi)車(che)、物流、交通、醫藥(yao)、科研(yan)等行業為(wei)(wei)客戶提供優質的(de)產品和(he)定(ding)制化的(de)視(shi)(shi)覺(jue)(jue)解決方(fang)(fang)(fang)案。