机器视觉/光源选择
机器视觉必须涉及光源，它在机器视觉中起着重要的作用，直接影响图像的质量和系统的性能。 光源的作用：获得对比图像。 具体来说: 1.增加感兴趣部分和其他部分的灰度值差异 2.尽量隐藏不感兴趣的部分 3.提高信噪比有利于图像处理 4.减少材料和照射角度对成像的影响
1 环形光源： 
光出射角值为0°~90°。 0°~45°对于低角度环形光源，目前的应用案例包括手机金属框架划痕检测、光滑表面划痕、损坏检测，以突出物体轮廓和划痕，损坏效果 60°~90°光出射角集中在被测物体面检测，USB不同数据接口，如接口网线接口pin针检测、高尔夫球T端面检测、平面喷码检测。
2 条形光源：
该光源具有尺寸灵活、体积小、能适应不同位置的特点，主要适用于检测较大的方形结构。 目前的应用案例包括裂纹和一维二维码读取。注塑件毛边检测，高尔夫球Tee文字检测。
3 四面可调光源：
四个独立可调的条形光源，可独立控制亮度，安装灵活，亮度高，照明精度高。应用领域：检查四侧引脚的扁平包装。读取二维码，检查陶瓷包装表面。
4 圆顶无影光源：
球面漫射板反射后，光线光滑均匀地照射在被测物体上，适用于被测物体表面波动不均匀、反射不均匀的物体。应用案例进行曲面、表面凹凸、弧形检测。金属、玻璃反射强的表面检测。
5 底部背光源：
底部发光的标准背光源可用于显微镜载体平台，突出被测物体的形状轮廓，并通过高密度LED阵列提供高亮度的背光。用于检测透明物体的毛边、污渍和划痕。
6 方形无影光源：
适用于矩形和不规则的测量对象，提供矩形视野。应用案例：电池板断线检测、手机棉、膜位置边缘校正、一维、二维码识别。
7 AOI专用光源：
具有亮度高、均匀性好、空间分辨率高的特点；三组独立控制的环光源从高、中、低角度照射电路板，突出电路板上元件电极、焊盘、焊点的特点。应用领域的多层次物体检测、插件焊点检测、安装、焊料检测。
8 点光源
采用独特的聚光效果(导光柱)实现均匀的照射应用，包括液晶玻璃线路检测、玻璃表面划痕检测、插头底部字符检测。
9 线性光源：
线性光、高强度光照明、目前的应用案例：手机外壳表面凹凸点、划痕、污渍检测。使用特殊的镜头使光线线线性射出，
10 同轴光源 高强度均匀的光通过分光镜后与镜头同轴的光通过特殊材料抑制反射造成的阴影。提高成像清晰度。适用于高反射率测量表面的划痕和印刷检测。应用案例包括：激光标记字符、二维码识别、高反射率物体表面的划痕检测。
11 红外光源 应用案例包括：夜视场合（当可见光不足时，可用于夜视设备）、军事和工业场合（如果发射率已知，可用于远程确定物体温度）。这被称为温度记录法，或在NIR在非常热的物体或可见的情况下称为高温测定法。热成像主要用于军事和工业应用。）加热场合(红外辐射可用作故意加热源。例如，它被用于红外桑拿房，以加热居民，清除飞机机翼上的冰。）
12 紫外光源 应用案例包括：重氮复印技术、光刻曝光、诱杀田间害虫、鸡舍畜圈的灭菌
光源可分为普通自然光和人工光源，由光强度、色温和光源的几何形状描述。在不锈钢表面缺陷检测系统中，为了使收集到的图像满足高质量的要求，需要根据待检测目标的颜色、材料和形状来考虑所需光源的强度、光路和光谱。在实际应用中，应优先考虑场地照明，以抑制自然光源和外部环境的干扰。
常用的光源颜色有：白色、蓝色、红色、绿色、红外、紫外 代码 颜色 波长（nm） R 红 625 G 绿 517 B 蓝 465 V 紫 400 W 白 色温：5500k IR 红外 850 UV 紫外 385 白色光源（W） 白光源通常用色温来定义，高色温的颜色是蓝色(冷色，色温>5000K)，低色温的颜色是红色(暖色，色温<3300K)，界于3300与5000K白色光源适用性广，亮度高，尤其是拍摄彩色图像时。 蓝色光源（B） 蓝光源波光在430-480之间，适用于银背景产品(如钣金、金、汽车加工件等） 红色光源（R） 红光源的波长通常在600-720之间，波长相对较长，可以通过黑色透明软板孔位置定位、绿色电路板电路线路检测、透明膜厚度检测等深色物体，使用红光源可以提高对比度； 绿色光源（G） 绿色光源波长510-530，主要用于红色和蓝色之间的产品：红色背景产品、银色背景产品（如钣金、汽车加工件等）。 红外光（IR） 红外光的波长一般为780-1400，红外光属于不可见光，其穿透力强。LCD屏幕检测、视频监控行业应用广泛； 紫外光（UV） 紫外线波长一般为190-400，波长短，穿透力强，主要用于证件检测和触摸屏ITO金属表面划痕检测、布料表面损伤、点胶溢胶检测等。 互补色：又称对比色，互补色在色环上相互对应。白色可以混合两种互补色和其他强度。如果你想突出一些颜色，选择色环上相应的互补颜色，这可以显著提高图像的对比度。 互补色：又称对比色，互补色在色环上相互对应。白色可以混合两种互补色和其他强度。如果你想突出一些颜色，选择色环上相应的互补颜色，这可以显著提高图像的对比度。
考虑到光源颜色和背景颜色，使用与被测物体相同的光会使图像变亮。如果红光使红色物体更亮。使用与被测物体相反的光会使图像变暗。如果红光使蓝色物体变暗。
光源是影响机器视觉图像质量的重要因素，照明至少影响输入数据 30 % 。良好的照明方法可以准确捕捉物体的特征，提高物体与背景的对比度。 1.照明类型 (1)直射光 光主要来自一个方向，可以在明暗阴影之间产生相对较高的对比度图像。 (2)漫射光(扩散光) 光源从各个角度混合在一起。日常生活用光几乎都是扩散光。 (3)偏振光 在垂直于传播方向的平面上，光矢量仅沿固定方向振动。偏光板(片)通常用于防止特定方向的反射。 (4)平行光 照射角度一致的光。阳光是平行光。发光角度越窄LED直射光越接近平行光。 对比度：对比度对机器视觉非常重要。机器视觉应用照明最重要的任务是使需要观察的特征与需要忽略的图像特征之间的最大对比度，以便于区分特征。对比度被定义为在特征和周围区域之间有足够的灰度差异。良好的照明应能够确保需要检测的特征突出于其他背景。
常用的打光方法如下： 1 角度照明 特点及应用：光束集中、亮度高、均匀性好、照射面积相对较小。常用于液晶校正、塑料容器检查、工件螺孔定位、标签检查、管脚检查、集成电路印刷检查等。适用光源：30、45、60、75角度环光。
2 垂直照明 特点及应用：照明面积大，光均匀性好，适用于大面积照明。可用于基底和电路板定位、晶片部件检查等。 适用光源：0角环光、条形光源、表面光源。
3 低角度照明
特点及应用:发光面是一个漫射面，均匀性好。可用于镜面反射材料，如晶片或玻璃基底上的伤痕检测;LCD检测;微小电子元件尺寸、形状，靶标测试。 适用光源:背光源、平行背光源。
5 多角度照明 特点及应用:RGB三种不同颜色不同角度光照，可以实现焊点的三维信息的提取。适用于组装机板的焊锡部份、球形或半圆形物体、其它奇怪形状物体、接脚头。 适用光源:AOI光源
6 碗状光照明 特点及应用:360度底部发光，通过碗状内壁发射，形成球形均匀光照。用于检测曲面的金属表面文字和缺陷。 适用光源:球积分光源，通常也叫圆顶光、漫反射光源。
7 同轴光照明 特点及应用:类似于平行光的应用，光源前面带漫反射板，形成二次光源，光线主要趋于平行。用于半导体、PCB板、以及金属零件的表面成像检测，微小元件的外形、尺寸测量。适用光源:同轴光源，平行同轴光源。
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对比度 对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。
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鲁棒性 鲁棒性就是对环境有一个好的适应。好的光源需要在实际工作中与其在实验室中的有相同的效果 。
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亮度 当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个。光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深 。
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均匀性 均匀性是光源一个很中要的技术参数。均匀性好的光源使系统工作稳定 。
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可维护性 可维护性主要指光源易于安装，易于更换 。
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寿命及发热量 光源的亮度不易衰减过快，这样会影响系统的稳定，增加维护的成本 。发热量大的灯亮度衰减快，光源的寿命也会受到很大影响。