明白一文了解缺陷检测之打光技巧
摘要：
在机器视觉应用中，光源的选择和打光方式对于图像质量至关重要。针对不同的检测对象，要凸显其被测特征，就对光源的结构形状、发光角度、照度大小等产生特定的要求，因而成像效果也千差万别。合适的光源打光可以使图像中的目标特征与背景信息得到比较佳分离，从而大大降低图像处理的难度，提高系统的精度和可靠性。本篇结合众多的项目经验，带大家简单了解下针对不同物体该如何选配光源。
一基本思路
①了解项目需求，明确具体检测内容，比如外观检测、OCR、尺寸测量、定位识别等；
②查看检测目标的材质特性，分析目标与背景的区别，找到二者之间成像的比较大差异；
③询问客户有限制的条件，比如产线光场、工作距离、光源大小、视野范围等；
④根据具体情况，使用际光源进行反复测试，得到比较好的图像效果图，也就是比较佳的光源方案。
二打光技巧与应用场景
21背部光
背部打光是指将光源放置在被测物体的后方，用于凸显产品外形轮廓，可以在明亮的背景下创建物体的深色轮廓。
比较常见应用于检测是否存在孔洞和间隙、边缘检测、尺寸测量等需求。
可选用背光源进行打光，其中背光源主要分以下类：
蓝色背光源：波长较短，穿透性弱，一般用于检测透明产品，如玻璃、透明薄膜等的尺寸检测、瑕疵检测。
红外背光源：波长较长，穿透性好，一般用于深色半透明材质的穿透，如深色的口服液、深色液体、深色的半透明皮革检测。
白色背光源：通用性较好，相对亮度高，适用于大多数应用场景。
背光源在药品瓶口尺寸检测中的应用
背光源在螺丝尺寸检测中的应用
22高角度光
线方向与检测面相对垂直，表面平整部位反光相对容易进入镜头之中，在画面中显示偏亮。不平整部位如凹坑、划伤等表面结构较为复杂的情况，反光较为杂乱，只有较少部分光线可以折到镜头中，因此画面中效果会偏暗。
比较常见应用于字符识别、凹坑、划伤检测、尺寸测量。
可选用高角度环形光源、同轴光源、条形光源、面光进行打光。
高角度环形光源在螺母外观缺陷检测中的应用
23低角度光
线方向与检测面相对接行，表面平整部位相对反光线进入镜头之中，在画面中显示偏暗不平整的部位，如凹坑、划伤等表面结构复杂，反光较为杂乱，只有较少部分光线可以折到镜头中，在画面中表现较亮。
比较常见应用于字符识别、凹坑、划伤检测、尺寸测量。
可选用低角度环形光源、条形光源、线性条形光进行打光。
低角度条形光源在螺母外观缺陷检测中的应用
24影光
兼备了高角度光和低角度光的效果，使被测物体得到了多角度的照，表面纹理、褶皱被弱化，图像整体均匀。
比较常见应用于定位识别、尺寸测量、弧形产品表面检测。
可选用圆高光源、环形影光源、灯箱。
影光源在法兰外观缺陷检测中的应用
其，除了以上几种打光方式，光源的选择还有很多其他种类，需要在不断的验证与测试中积累宝贵的经验。比如在机器视觉应用中还应注意物体颜色与光源颜色的搭配。我们拍摄物体时，如果要将某种颜色打成白色，那么就得使用与此颜色相同或相似的光源，而如果要打成黑色，则需要选择与目标颜色波长差较大的光源。机器视觉的核心思想在于将所需要的图像特征提取出来，以方便视觉系统进行下一步工作，选择合适的光源与打光方式，可以简化软件系统的运算，并且提高整个系统的精度和稳定性。
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