機器視覺的照明系統(tǒng)可以將被測物特征最大化，并減少相應(yīng)的背景中對比物的影響，使高速相機可以清晰地“看見”被測物。高對比的圖像可以降低系統(tǒng)難度并提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性;反之，低對比的圖像會增加系統(tǒng)的處理時間并加大系統(tǒng)的復(fù)雜度。機器視覺應(yīng)用的成功很大一部分取決于照明設(shè)置，一個合適的照明系統(tǒng)可以使整個視覺檢測系統(tǒng)更具有效率和準確性。下面將詳細介紹機器視覺照明要點：

　　一：使用強光檢測缺失的材料

　　光場照明技術(shù)適用于檢測表面光滑的物體。當物體表面紋理光滑，光照在被測物表面會產(chǎn)生鏡面反射，強烈的反射光直接被高速相機接收，視場中出現(xiàn)一個明亮區(qū)域;當被測物表面缺失，存在粗糙的紋理時，散射光遠離高速相機，視場中會出現(xiàn)黑暗區(qū)域。

　　圖1： 好的工件：高速相機拍攝出完整環(huán)形區(qū)域;缺失的工件：確實的部分呈現(xiàn)暗區(qū)域

　　二：使用合適的波長進行精確定位

　　適當顏色的光源照射在電路板上，能使特定的電路板部件反射明亮的光，而錯誤安裝的部件會吸收光而呈現(xiàn)出暗色。機器視覺系統(tǒng)能夠迅速識別這些錯誤。在這種應(yīng)用中，采用同軸照明技術(shù)及藍色光源。藍色波長(460納米)能明顯區(qū)分銀和銅表面：銅吸收藍光，出現(xiàn)暗色，銀反射藍光，出現(xiàn)亮色。

　　圖2：采用460納米的藍色光波能夠區(qū)分銅和銀表面

　　三：使用擴散光檢查透明包裝

　　檢測藥片塑料包裝中的缺失、損壞或不正確是確保成品藥品質(zhì)量的重要檢查步驟。照亮包裹藥片的塑料包裝通常是一個艱難的挑戰(zhàn)。在該應(yīng)用中，采用白色LED燈進行陰天照明(CDI: Cloudy Day Illumination)。這種陰天照明方式能夠使藥物的塑料包裝膜呈現(xiàn)透明的顏色，而其中的藥物則呈現(xiàn)出高對比度的中性色。

　　這種連續(xù)的漫反射照明技術(shù)，強調(diào)表面紋理和高度的變化。這種照明方式提供了一個超大立體角，使光線能夠從多個角度照射到被測物，從而消除了典型的單向或單平面光源的反射和陰影。

　　圖3：使用擴散光源可檢查透明包裝

　　四：使用顏色來創(chuàng)建對比度

　　良好的光源顏色選擇可以使需要被觀察的特征與需要被忽略的圖像特征之間產(chǎn)生最大的對比度，即，特征與其周圍的區(qū)域之間有足夠的灰度量區(qū)別，從而易于特征的區(qū)分。為了最大程度區(qū)分被觀察物和背景，通常選擇互補色光源。以色輪為參考，采用色輪上相對的顏色能突出被照物。例如，當被觀察物為綠色時，選擇紅色光源背景能提高對比度。

　　圖4：色輪及互補光源的應(yīng)用

　　五：用紅外線來消除反射

　　機器視覺系統(tǒng)檢測通常依賴圖像上灰度級數(shù)的差異進行識別。在許多應(yīng)用中，環(huán)境光會造成很多不必要的反射而干擾視覺系統(tǒng)的檢測，而紅外光源能夠解決這個問題。

　　圖5： 采用紅外光照明能消除不必要的環(huán)境光反射

　　應(yīng)用案例

　　手機外殼定位項目中，手機外殼產(chǎn)品通過料盤固定，做產(chǎn)品位置檢測時使用長方形光源從產(chǎn)品上方打光，保證產(chǎn)品各個位置打光均勻。LED燈珠缺陷檢測項目中，為了消除透明導光柱位置檢測時的背景干擾，故使用圓形環(huán)光在產(chǎn)品底端打光，把產(chǎn)品整體照亮。

　　手機殼抓取定位

　　LED燈珠檢測