機(jī)器視覺系統(tǒng)中的照明系統(tǒng)是極其重要的一部分，它的好壞直接影響著后面的圖像處理。好的照明系統(tǒng)可以減少很多圖像處理工作，提升整個機(jī)器視覺系統(tǒng)效率。那么照明是怎樣一門學(xué)問呢？如何在機(jī)器視覺系統(tǒng)中選擇合適的照明系統(tǒng)呢？ 合適的照明是機(jī)器視覺應(yīng)用成功的關(guān)鍵，而且是第一要考慮的部分。一個設(shè)計良好的照明系統(tǒng)不僅會帶來更好的性能，節(jié)約時間，而且從長遠(yuǎn)來看能節(jié)約成本。

最適合機(jī)器視覺照明八大技巧

1、檢測材料缺損請使用亮度高的光；2、精確定位請使用合適波長的光；3、檢測玻璃上的刮痕請使用非漫射的光；4、檢測透明包裝請使用漫射光；5、創(chuàng)造對比請使用顏色光；6、檢測快速移動物體請使用頻閃光；7、消除反射時請使用紅外光；8、消除顏色變化請使用紅外光。

照明怎樣影響機(jī)器視覺應(yīng)用呢？

機(jī)器視覺系統(tǒng)在工作過程中，依賴于圖像質(zhì)量，高質(zhì)量的圖像可以使系統(tǒng)能夠更加精準(zhǔn)地從檢測物體中提取信息，而在視覺應(yīng)用中的圖像質(zhì)量很大程度上取決于照明條件：顏色、角度以及光源數(shù)量。

照明又取決于檢測物體的尺寸、表面的特征、部分幾何特征以及系統(tǒng)需求。

選擇照明時需考慮的5大方面

1、表面是光滑，還是崎嶇不平？2、表面是暗淡，還是光亮？3、對象是彎曲的，還是平坦的？4、條碼或標(biāo)記的顏色是怎樣的？5、是檢測移動的物體，還是靜止的對象？技巧一：使用亮光去檢測材料缺損例：在塑料澆注中驗證材料是否有缺損通過塑料澆注的應(yīng)用，可以驗證材料是否有缺損，這對于確保密封表面是否良好有很重要的效果。當(dāng)有材料缺損時（比如澆注到模型中的材料不充分），就會產(chǎn)生不利的條件。照明技術(shù)：亮場亮場照明技術(shù)依賴表面紋理和平坦地形。光線遇到平坦反光的表面將光線反射回到相機(jī)，創(chuàng)立一個亮區(qū)域。粗糙紋理或表面缺損會將光線散射而遠(yuǎn)離相機(jī)，創(chuàng)立了暗區(qū)域。

技巧二：精確組件定位使用合適的波長比如檢測倒裝芯片（Flipped Chips），在PCB裝配中驗證合適的零件方向是常見的機(jī)器視覺應(yīng)用。照明技術(shù)：亮場為了驗證裝配問題，使用藍(lán)光波長的打亮芯片方位。這個照明技術(shù)依靠波長和同軸照明幾何。藍(lán)色波長（460 納米）能很好地區(qū)分銀質(zhì)和銅質(zhì)表面：銅吸收藍(lán)光呈現(xiàn)出暗場，銀反射藍(lán)光呈現(xiàn)亮場。同軸照明幾何消除錯誤反射：不想要的耀眼點，反射和暗點。

技巧三：在玻璃中檢測裂痕使用非漫反射比如檢測玻璃容器上的裂痕照明技術(shù)：暗場在這個應(yīng)用當(dāng)中，用暗場照明來創(chuàng)立一個明亮的，在暗背景下容易檢測的感興趣特征。在一個暗場區(qū)域中光線直接通過透明的瓶子。大多數(shù)穿透透明對象的光線不會被相機(jī)檢測到。如果材料不規(guī)則，比如有裂紋，一些光線就會凸顯出這個不規(guī)則。特別是劃痕創(chuàng)立了一個內(nèi)部空缺，這里光線折射和反射，以許多角度散射包括返回給相機(jī)。這些光線將很難檢測的劃痕轉(zhuǎn)換到暗背景下的亮特征。

技巧四：檢測透明包裝使用漫射光比如驗證吸塑包裝的內(nèi)容照明技術(shù)：連續(xù)漫射連續(xù)的漫射照明技術(shù)不強(qiáng)調(diào)表面紋理和升高中的變化。它提供了非常大的固定照明角度，從多角度讓光線找到對象上，因此消除了反射和典型的非方向性或單個光源產(chǎn)生的陰影。

技巧五：使用顏色創(chuàng)造對比度在機(jī)器視覺應(yīng)用中創(chuàng)造一個高對比度圖像的一個有用的方法是用特殊波長（彩色）的光照明物體。對于黑白相機(jī)來講，光的波長能使得跟彩色一樣的特征變亮或變暗。以彩色輪子作為參考，選擇一個相反顏色的光來使得特征變暗；或選相同顏色的光使得特征變亮。例如：1. 如果你想變暗的特征是紅色，則使用綠光；2. 使用綠光能使得綠色特征呈現(xiàn)更亮；3. 記住鋁上刻印在紅光和藍(lán)光下的區(qū)別。

技巧六：快速移動的物體使用頻閃光當(dāng)物體快速移動成像模糊時，就需要使用頻閃光。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(jī)器視覺系統(tǒng)依靠數(shù)字圖像中的灰度級轉(zhuǎn)化。在許多視覺應(yīng)用當(dāng)中，環(huán)境光會帶來影響圖像效果的亮反射，這會影響圖片效果，紅外光就能解決這個問題。

技巧七：使用紅外光消除顏色差異紅外光可用在彩色對象之間，能消除灰度差別。暗對象吸收紅外波長，創(chuàng)造出一致性，而其它則呈現(xiàn)陰影。這個照明方案有利于檢測顏色或陰影變化的非一致性。

為機(jī)器視覺系統(tǒng)選擇合適的照明方案，需要從多方面來考慮，從這些小技巧中選擇可取的，結(jié)合到自己的系統(tǒng)特點中去，相信會事半功倍！

審核編輯 ：李倩