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機(ji)器視覺LED光源特(te)點
機器視覺是計算(suan)機視(shi)覺在(zai)工廠自(zi)動(dong)化中的應(ying)用。機器視覺係統使用數(shu)碼相機，照明和圖(tu)像處(chu)理(li)軟(ruan)件來執行傳統上(shang)由檢查員進行的檢查(cha)。當計算機基(ji)於(yu)對這些(xie)圖像的分析做(zuo)出決策時，捕獲高質量圖像非常重要。
機器視覺係統經過(guo)編程，可以執行定(ding)義(yi)的任(ren)務(wu)，例(li)如對傳送(song)帶上的對(dui)象(xiang)進行(xing)計數，讀取序列號(hao)或(huo)搜索表麵缺陷。盡管機器(qi)視覺係統既沒(mei)有人類檢查員的智能也(ye)沒有學習(xi)能力(li)，但(dan)它(ta)們被認為在許(xu)多應用中很有用。機器視覺(jue)係統特別適用於需要高速，高倍率，24小時(shi)運(yun)行以及測量可(ke)重複(fu)性的視覺檢查。
為什麽(mo)以及如(ru)何使用LED？
機器視覺中Z關(guan)鍵(jian)的方(fang)麵之(zhi)一(yi)是(shi)選擇(ze)正確的照明。多(duo)年來，光(guang)纖照明(ming)與鹵(lu)素燈光源相(xiang)結合提供(gong)了Z佳(jia)解決方案。但是，LED不(bu)斷(duan)發展，其(qi)價(jia)格(ge)/性(xing)能屬性得到了改(gai)善，從(cong)而在機器視覺應用中(zhong)帶來(lai)了(le)更(geng)加(jia)可靠(kao)和一致的性能。
由(you)於機器視覺相機不如人眼(yan)敏(min)感(gan)，因此(ci)有(you)必要使用精(jing)確的照明來突出功能(neng)。對於機器視覺，重(zhong)要的是要(yao)有足夠的強度，可以控製強度(du)，並(bing)且(qie)在感興(xing)趣的區域內光線必(bi)須(xu)非(fei)常均勻。當前，LED實際上用於所有機器視覺應用中以照亮對象。
有許多用於照亮對象的技術，並且它們都(dou)需(xu)要以各(ge)種方式(shi)排列LED。其中包括：
-環形燈，用於安裝在攝像機鏡(jing)頭周圍(wei)，以提供均勻，無(wu)陰影的前照明。
-從背(bei)後提(ti)供均勻照(zhao)明的背光燈，可顯示(shi)出(chu)諸(zhu)如邊緣(yuan)缺(que)陷之類的特征。
-燈光線，可提供強烈均(jun)勻的光線，如線掃(sao)描相機應用程序所要求的。
-暗(an)場環形燈(deng)，以(yi)較小的角度發(fa)光，在尋找劃(hua)痕等缺陷(xian)時非常有用。
-同軸照明，僅允許直(zhi)接(jie)反射的光進入相機；這(zhe)適(shi)用於有光澤的表麵等。
與其他光源相比(bi)的優(you)勢
過去，Z流(liu)行的方法是將鹵素燈光源與光纖光傳輸(shu)結合使用，以根據(ju)需要對光進行定位。主要缺點是需要每(mei)1500小時更換(huan)一次燈泡，並且光強度會迅(xun)速下降。紅色(se)LED的壽命通(tong)常為100,000小時，並且由於它們是Z受歡迎(ying)的顏(yan)色，因此價格也Z便(bian)宜。紅色(se)LED也是單(dan)色機器視覺應用的Z佳選(xuan)擇，因為它們與相機CCD傳感器的峰值靈(ling)敏度相對應。
LED還適用於彩(cai)色應用，因為它提供了全(quan)範圍的顏色。白光LED與(yu)鹵素燈相比具(ju)有類似(shi)的優勢，但使用壽命約(yue)為50,000小時。白光LED的顏色往(wang)往因(yin)製(zhi)造商(shang)之間的不同而不同，因為(wei)它們以帶(dai)有磷光塗(tu)層的藍光LED為基礎(chu)。這導致顏色變化(hua)，這在某(mou)些應用中可能是一個問題，當(dang)需要更換LED時。
在需要較(jiao)大的背光和(he)燈光線(xian)的應用中，很難從光纖上獲得(de)足(zu)夠(gou)的光。使用LED時，您(nin)可以簡(jian)單地使(shi)用更多的LED，並確保有效地散熱。
穩定的光源和光纖附件的初(chu)始(shi)成(cheng)本(ben)與等(deng)效的LED陣列大致(zhi)相同。因此，就成本/小時而言，LED的價格遠低(di)於提供等效穩(wen)定照明的任何其他產(chan)品。通過使用合(he)適的控(kong)製器，LED非常(chang)容(rong)易選通，從而增(zeng)加了使用壽命(ming)和輸出強度。電(dian)纜長(zhang)度也沒有限(xian)製。
白光LED技(ji)術的改進將為機器視覺應用帶來Z大的好處。如果壽(shou)命和顏色一致性可以改善(shan)，它們(men)將(jiang)完全消(xiao)除對鹵素(su)源的需求。
盡(jin)管當今(jin)的LED對於大多數應用來說已(yi)經足夠亮(liang)，但是更亮的LED對於輕型線路和更大規模的應用將很(hen)有用。效(xiao)率更高的LED還(hai)將帶來巨大的好處，包(bao)括減(jian)少散(san)發熱量的需求。
為什麽要使用光源
機器視覺係統的核心是圖像的采集和處理，圖像(xiang)本身(shen)的成像質量(liang)對整個(ge)視覺係統極(ji)為關鍵。光學(xue)光源則是影響機器視覺係統(tong)成像質(zhi)量的重要因素，好(hao)多光源和照明效果對視覺判斷影響(xiang)是很大的。
通過適當的光源照明設計，使圖像的目標信息與背景信息(xi)得到(dao)Z佳的分離(li)，可以大(da)大降低圖像處理算法(fa)分(fen)割、識別的難(nan)度，同(tong)時提高係統的定位(wei)、測量精度，使得係(xi)統的可靠性和綜合性能得到提高。反之，如果光源設(she)計(ji)不當，會(hui)導(dao)致在圖像處理算法設計和成像係統設計中事(shi)倍功半(ban)。因此，光源(yuan)及光學係統的設計的成敗是決(jue)定係統成敗的首(shou)要因素。
在機器視覺係統中，光源的作用：
1，照明目標，提高目(mu)標亮度；
2，形(xing)成Z有利於圖像處理的成像效果；
3，克服壞境光的幹擾，保證(zheng)圖像的穩定性；
4，用作(zuo)測(ce)量的工具和參(can)照。
光源的分類
在機器視覺裏的光源主(zhu)要是指人造光源，是人為的將各種形式的能量（熱能、電能、化學能）轉化成光輻(fu)射的器件。
人(ren)工光源一般(ban)可分為以下幾(ji)類(lei)：熱(re)輻射光源、氣體(ti)放電光源、固體發光光源、激(ji)光器。
發光二(er)極管(guan)（LED）光源作為一種新型的半導體發光材(cai)料，在壽命和穩定性上具有非常明顯的優勢。
以下以現在被(bei)廣泛使用的LED光源重點介紹(shao)。
條形光源特點：
1.LED均成直線或其組合排列，照度高，光源指向性強，照明效果也符合直線型(xing)規律或其疊加。
2.采(cai)用特殊光學透鏡，有效改變LED照射角度。
3.采用標準(zhun)模(mo)具成型、拚(pan)接安裝(zhuang)，結(jie)構(gou)穩定
4.可選漫射版導光，光線均勻。
5.尺寸(cun)、顏色可以根據實際需求(qiu)定製。
應用場合：可用於電子元件識(shi)別(bie)與缺陷檢(jian)測；文(wen)字(zi)、形狀識別等；
環形光源分為垂直照射(she)環形光源，角(jiao)度照射環形光源，低角度環形光源，無影環(huan)形光源。
垂(chui)直照射環形光源的特點：
1.用高亮度LED高密度安裝，提供紅、綠、藍(lan)、白、紅外、紫外等顏色；
2.照明麵積(ji)較大，光照均勻性好，適用於較大麵積照明；
3.可用於底基和線路板定位、晶片部(bu)件的檢查等。
4.角度照射環形光源的特點：
5.用超高亮度LED高密(mi)度安裝，提供紅、綠、藍、白、紅外、紫(zi)外(wai)等顏色；
6.在一定工作距離下，光束(shu)集中亮度高，均勻性好，照射麵積相對較小(xiao)；
7.用於塑膠容器檢查、工件螺孔定位、標(biao)簽(qian)檢測、管腳(jiao)、集成電路印子(zi)檢測等類似用途(tu)。
8.用於文字形狀識別和缺陷檢測。
低角度環形光源的特點：
1.用超(chao)高亮度LED進行水(shui)平照射，提供紅、綠、藍、白、紅外、紫外等顏色；
2.低角度照射光照明對表麵凹凸表現力強，特別適用於晶片或者玻璃底基上的傷痕檢測，刻印(yin)文字的讀取(qu)、工(gong)件邊(bian)緣輪(lun)廓(kuo)抽(chou)取、劃痕檢測等。
無影環形光源的特點：
1.使用超高亮度LED進(jin)行光線垂直照射，提供紅、綠、藍、白、紅(hong)外、紫外等顏色；
2.漫反(fan)射二次光源，光照均勻，無影(ying)效果，對鏡麵反射體如晶片或玻(bo)璃(li)基底上的傷(shang)痕(hen)檢測，金屬(shu)表(biao)麵檢測效果突出。
背光源的特點：
1.使用超高亮度LED進行正麵垂直照射，提供紅、綠(lv)、藍、白、紅外、紫外等顏色；
2.經(jing)過特殊(shu)導光材料優化光路(lu)，平行性好；
3.適合外觀(guan)檢測，或者尺寸測量；
4.可安裝於底部背光源和側(ce)部背光源表麵；
同軸光源的特點(dian)：
1.采用特殊照明設計，達到高均勻性；
2.特殊導熱材料(liao)，散熱好，穩定性高；
3.使用分鏡頭(tou)，提供優質光學效果；
4.廣(guang)泛用於半導體、PCB板(ban)、以及(ji)金屬零件的表麵成像檢測，具有很好的均勻(yun)性，對光潔表麵(mian)上的異常特征(zheng)成像突(tu)出，表現力好。
點光源的特點：
1.使用大功(gong)率(lv)LED，顏色可選，體積小，發光強(qiang)度高；
2.可組(zu)合使用做重點照明或者(zhe)補光照明；
3.光釺(qian)鹵素燈的替代(dai)品，可配合同軸鏡頭代替(ti)同軸光使用。
光源的種(zhong)類多樣(yang)，可以按照不同的要求使用不同的光源設計，達(da)到Z佳的照明成像效果，達(da)到Z佳的檢測效果(guo)。
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