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機器視覺LED光源特點
機器視覺是計算機視覺在工廠自動化中的應用。機器視覺系統使用數碼相機，照明和圖像處理軟件來執行傳統上由檢查員進行的檢查。當計算機基于對這些圖像的分析做出決策時，捕獲高質量圖像非常重要。
機器視覺系統經過編程，可以執行定義的任務，例如對傳送帶上的對象進行計數，讀取序列號或搜索表面缺陷。盡管機器視覺系統既沒有人類檢查員的智能也沒有學習能力，但它們被認為在許多應用中很有用。機器視覺系統特別適用于需要高速，高倍率，24小時運行以及測量可重復性的視覺檢查。
為什么以及如何使用LED？
機器視覺中最關鍵的方面之一是選擇正確的照明。多年來，光纖照明與鹵素燈光源相結合提供了最佳解決方案。但是，LED不斷發展，其價格/性能屬性得到了改善，從而在機器視覺應用中帶來了更加可靠和一致的性能。
由于機器視覺相機不如人眼敏感，因此有必要使用精確的照明來突出功能。對于機器視覺，重要的是要有足夠的強度，可以控制強度，并且在感興趣的區域內光線必須非常均勻。當前，LED實際上用于所有機器視覺應用中以照亮對象。
有許多用于照亮對象的技術，并且它們都需要以各種方式排列LED。其中包括：
-環形燈，用于安裝在攝像機鏡頭周圍，以提供均勻，無陰影的前照明。
-從背后提供均勻照明的背光燈，可顯示出諸如邊緣缺陷之類的特征。
-燈光線，可提供強烈均勻的光線，如線掃描相機應用程序所要求的。
-暗場環形燈，以較小的角度發光，在尋找劃痕等缺陷時非常有用。
-同軸照明，僅允許直接反射的光進入相機；這適用于有光澤的表面等。
與其他光源相比的優勢
過去，最流行的方法是將鹵素燈光源與光纖光傳輸結合使用，以根據需要對光進行定位。主要缺點是需要每1500小時更換一次燈泡，并且光強度會迅速下降。紅色LED的壽命通常為100,000小時，并且由于它們是最受歡迎的顏色，因此價格也最便宜。紅色LED也是單色機器視覺應用的最佳選擇，因為它們與相機CCD傳感器的峰值靈敏度相對應。
LED還適用于彩色應用，因為它提供了全范圍的顏色。白光LED與鹵素燈相比具有類似的優勢，但使用壽命約為50,000小時。白光LED的顏色往往因制造商之間的不同而不同，因為它們以帶有磷光涂層的藍光LED為基礎。這導致顏色變化，這在某些應用中可能是一個問題，當需要更換LED時。
在需要較大的背光和燈光線的應用中，很難從光纖上獲得足夠的光。使用LED時，您可以簡單地使用更多的LED，并確保有效地散熱。
穩定的光源和光纖附件的初始成本與等效的LED陣列大致相同。因此，就成本/小時而言，LED的價格遠低于提供等效穩定照明的任何其他產品。通過使用合適的控制器，LED非常容易選通，從而增加了使用壽命和輸出強度。電纜長度也沒有限制。
白光LED技術的改進將為機器視覺應用帶來最大的好處。如果壽命和顏色一致性可以改善，它們將完全消除對鹵素源的需求。
盡管當今的LED對于大多數應用來說已經足夠亮，但是更亮的LED對于輕型線路和更大規模的應用將很有用。效率更高的LED還將帶來巨大的好處，包括減少散發熱量的需求。
為什么要使用光源
機器視覺系統的核心是圖像的采集和處理，圖像本身的成像質量對整個視覺系統極為關鍵。光學光源則是影響機器視覺系統成像質量的重要因素，好多光源和照明效果對視覺判斷影響是很大的。
通過適當的光源照明設計，使圖像的目標信息與背景信息得到最佳的分離，可以大大降低圖像處理算法分割、識別的難度，同時提高系統的定位、測量精度，使得系統的可靠性和綜合性能得到提高。反之，如果光源設計不當，會導致在圖像處理算法設計和成像系統設計中事倍功半。因此，光源及光學系統的設計的成敗是決定系統成敗的首要因素。
在機器視覺系統中，光源的作用：
1，照明目標，提高目標亮度；
2，形成最有利于圖像處理的成像效果；
3，克服壞境光的干擾，保證圖像的穩定性；
4，用作測量的工具和參照。
光源的分類
在機器視覺里的光源主要是指人造光源，是人為的將各種形式的能量（熱能、電能、化學能）轉化成光輻射的器件。
人工光源一般可分為以下幾類：熱輻射光源、氣體放電光源、固體發光光源、激光器。
發光二極管（LED）光源作為一種新型的半導體發光材料，在壽命和穩定性上具有非常明顯的優勢。
以下以現在被廣泛使用的LED光源重點介紹。
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規律或其疊加。
2.采用特殊光學透鏡，有效改變LED照射角度。
3.采用標準模具成型、拼接安裝，結構穩定
4.可選漫射版導光，光線均勻。
5.尺寸、顏色可以根據實際需求定制。
應用場合：可用于電子元件識別與缺陷檢測；文字、形狀識別等；
環形光源分為垂直照射環形光源，角度照射環形光源，低角度環形光源，無影環形光源。
垂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、白、紅外、紫外等顏色；
2.照明面積較大，光照均勻性好，適用于較大面積照明；
3.可用于底基和線路板定位、晶片部件的檢查等。
4.角度照射環形光源的特點：
5.用超高亮度LED高密度安裝，提供紅、綠、藍、白、紅外、紫外等顏色；
6.在一定工作距離下，光束集中亮度高，均勻性好，照射面積相對較??；
7.用于塑膠容器檢查、工件螺孔定位、標簽檢測、管腳、集成電路印子檢測等類似用途。
8.用于文字形狀識別和缺陷檢測。
低角度環形光源的特點：
1.用超高亮度LED進行水平照射，提供紅、綠、藍、白、紅外、紫外等顏色；
2.低角度照射光照明對表面凹凸表現力強，特別適用于晶片或者玻璃底基上的傷痕檢測，刻印文字的讀取、工件邊緣輪廓抽取、劃痕檢測等。
無影環形光源的特點：
1.使用超高亮度LED進行光線垂直照射，提供紅、綠、藍、白、紅外、紫外等顏色；
2.漫反射二次光源，光照均勻，無影效果，對鏡面反射體如晶片或玻璃基底上的傷痕檢測，金屬表面檢測效果突出。
背光源的特點：
1.使用超高亮度LED進行正面垂直照射，提供紅、綠、藍、白、紅外、紫外等顏色；
2.經過特殊導光材料優化光路，平行性好；
3.適合外觀檢測，或者尺寸測量；
4.可安裝于底部背光源和側部背光源表面；
同軸光源的特點：
1.采用特殊照明設計，達到高均勻性；
2.特殊導熱材料，散熱好，穩定性高；
3.使用分鏡頭，提供優質光學效果；
4.廣泛用于半導體、PCB板、以及金屬零件的表面成像檢測，具有很好的均勻性，對光潔表面上的異常特征成像突出，表現力好。
點光源的特點：
1.使用大功率LED，顏色可選，體積小，發光強度高；
2.可組合使用做重點照明或者補光照明；
3.光釬鹵素燈的替代品，可配合同軸鏡頭代替同軸光使用。
光源的種類多樣，可以按照不同的要求使用不同的光源設計，達到最佳的照明成像效果，達到最佳的檢測效果。
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