選擇最合適機器視(shi)覺照(zhao)明的几個小技巧
機器視覺系統中的照明系(xi)統是極其(qi)重要的一部分，它的好(hao)坏直接影(ying)響着后面的圖像處理。照明(ming)远非增強圖像亮度这樣簡(jian)單，好的照明系統可以减少很多圖像處(chu)理工作，提升整個機(ji)器視覺系統效(xiao)率。
合適的照明是機器視(shi)覺應(ying)用成功的關键，而且是第一要考虑的部分。一個設計良好的照明系統不(bu)仅會带來更(geng)好的性能，節約時間(jian)，而且从长远來(lai)看能節(jie)約成本。下面來分享選擇最(zui)合適機器視覺照明的几個小(xiao)技巧，它們是：
(1) 檢測(ce)材料缺(que)损請使用亮度高的光;
(2) 精確定位請使(shi)用合適波(bo)长的光;
(3) 檢測玻璃上(shang)的刮痕請(qing)使用非漫射的光;
(4) 檢測透明包(bao)裝請使用漫射光;
(5) 创造對比請使用顏色光;
(6) 檢測快速移動物(wu)體(ti)請使用頻闪光;
(7) 消除反射(she)時請使用紅(hong)外光;
(8) 消除顏色變化請使(shi)用紅外光;
照明是怎樣影響機器視覺(jue)應用的呢?
對於將(jiang)質量(liang)輸出的機器視覺系統依赖於圖像質量。高質量的圖像使得系統能够精確地(di)解释出从檢測物體中(zhong)提取的信息，这樣就可以產生可靠的並可重复的系統性能。在任何(he)視覺應用中需要(yao)的圖像質量很大程度上取決於照明条件：顏色，角度和使用照明對象(xiang)的光源(yuan)数量意味着好圖像之間的差异，有(you)可能會(hui)產生更好的性能，也會(hui)带來質量差的圖(tu)像，產生不(bu)好的結果(guo)。
機(ji)器視覺照明應该最大化特征對比，同時最小化其它(ta)剩下的對比度，因此讓相機清晰看(kan)到(dao)部分或標記。高(gao)對比度特征簡化集成和提高可靠(kao)性;對比(bi)度差的圖像和不規則的照明需要來自系統(tong)的更多努力，而且也增加了處(chu)理時間。最優的照(zhao)明取決於檢測物體的尺寸，它的表面特征和(he)部分几何特征和系(xi)統需求。具有宽範围的波长(zhang)(顏色)，視場(尺寸(cun))，對於特殊應用(yong)需要，就可以灵活的選擇(ze)機器視覺(jue)照明。
当選擇照明時需要考虑以下(xia)五個方(fang)面：
1. 表面(mian)是光滑，還(hai)是崎(qi)岖不平?
2. 表面是暗淡，還是光亮?
3. 對(dui)象是弯曲的，還是平坦的?
4. 条碼或標記的顏色是怎樣的?
5. 是檢測移動(dong)的(de)物體，還是静止的對象?
技巧1：使用亮光去檢測材(cai)料缺损(sun)
比如在塑料浇注中驗證(zheng)是否不(bu)足
从(cong)塑料浇注應用中驗證材料(liao)缺损對於確保良好的密封表面是重要的。当有材料缺损時，你(ni)有了不足的条件(比如浇注到模型中的材(cai)料不充分(fen))。
照明技術：亮場
亮場(chang)照明技術依赖表面纹理(li)和平坦地形。光線遇到平(ping)坦反光的表面(mian)將光線反射回到相機，创立一個(ge)亮區域。粗糙纹(wen)理(li)或表面缺损會將光線散射而远离相機，创立了暗區域(yu)。
技巧2：對於精確組件定位使(shi)用合適的波长
比如檢測(ce)倒裝(zhuang)芯片，在PCB裝配(pei)中驗證合適的零件方向是常见的機器視(shi)覺應用。
照明技術：亮場
為了驗證裝配(pei)問題(ti)，使用藍光波(bo)长的打(da)亮芯片方位。这個照明技術依(yi)靠波长和同轴照明几(ji)何。藍色波长能(neng)很好地(di)區分銀質和銅質表面：銅吸收藍光呈現出暗場，銀(yin)反射(she)藍光呈現亮場。同轴照(zhao)明几何(he)消除错误反射：不想要的耀眼點，反射和暗點。
技巧3：在玻璃中檢測裂痕使(shi)用非漫射光
比如檢(jian)測玻璃容器上的裂痕
照明技術：暗場
在这個(ge)應(ying)用当中，用暗場(chang)照明來创立一個明亮的，在暗背景下(xia)容(rong)易檢測的感興趣特征。在一個暗(an)場區域中光線直接通(tong)過透明的瓶子。大(da)多数穿透透(tou)明對象的光線不會被相機檢測到。如果(guo)材料不規則，比如有裂纹，一(yi)些光(guang)線就會凸顯出这個不規則。特別是劃痕(hen)创立了一(yi)個内部空缺，这里光線(xian)折射和反射，以許多角度散射(she)包括(kuo)返回給相機。这些光線將(jiang)很难檢測(ce)的劃痕轉换到暗背景下的亮特征。
技巧4：檢測透(tou)明包裝使用漫(man)射光
比如驗證(zheng)吸塑包裝的内容(rong)
照明技術：连續漫射
连續的漫射照(zhao)明技術不強調表(biao)面纹理和升高中的變化。它提供了非常大的(de)固定(ding)照明角度，从多角度讓光(guang)線找到(dao)對象上，因此消除了反射和典型的非方向性或(huo)單個光源產生的阴(yin)影。
技巧5： 使用顏色(se)创造對(dui)比度
在機器視覺應用中创造一個高對比度圖像的一(yi)個有用的方(fang)法是用特殊波长(彩色)的光照明物體。對(dui)於黑(hei)白相機來講，光的波长能使得跟彩色(se)一樣的特征(zheng)變亮或變暗。使用(yong)彩色轮子作為參考，選擇一個相反顏色的光來使得特(te)征(zheng)變暗;或選相同(tong)顏色的光使得特征變亮。例如：
1. 如果你想變暗(an)的特(te)征是紅色，則(ze)使(shi)用綠光;
2. 使用(yong)綠光能使得綠色特征呈現(xian)更亮;
3. 記住铝上(shang)刻印在(zai)紅光和藍光下的區別。
技巧6： 针對快速移動的物(wu)體使用頻闪(shan)光
当物(wu)體(ti)快速移動成像是模糊時，就需(xu)要使(shi)用頻闪光。頻闪宽度(du) = 視場÷ 像素/移動速度(du)
技巧7： 消(xiao)除反射使用紅外光
機器視覺系統(tong)依靠数字圖像中的灰度(du)級轉化。在許多視(shi)覺應(ying)用当中，環境(jing)光带來了不想要的亮反射，这(zhe)樣使得檢測感興趣特征變得困(kun)难或不可能。紅外光就能(neng)解決这個問題。
技巧8：使(shi)用紅外光消除顏色差(cha)异
紅外光能用於在彩色對象之(zhi)間(jian)消除灰度差別。暗對象吸收紅外波长，创造出一致(zhi)性，而其它則呈現阴影。这個照明方案有(you)利於檢測(ce)顏色或阴影變化的非一致性。
