光源對(duì)機(jī)器視覺檢測(cè)系統(tǒng)的性能起著重要作用,精確的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以提高捕獲圖像的質(zhì)量,準(zhǔn)確地分離目標(biāo)和背景信息,不充足的光線會(huì)使捕捉到的圖像無(wú)法滿足需求，針對(duì)不同的檢測(cè)對(duì)象,不同的形狀光源應(yīng)運(yùn)而生。我們來(lái)看看最常用的LED光源之一—環(huán)形光源。

環(huán)形光源，顧名思義，其形狀呈環(huán)形，是由高密度LED經(jīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化特殊設(shè)計(jì)陣列而成的，可提供多種不同照射角度、不同顏色的選擇。能夠提供均勻、穩(wěn)定的光照，其亮度高，安裝方便，讓機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠更好地捕捉高質(zhì)量的圖像。

由于環(huán)形光源的尺寸、形狀，發(fā)光夾角的不同，環(huán)形光源大致分為三類，直射環(huán)形光源、低角度環(huán)形光源、水平光源。以下我們以CCS環(huán)形光源為例，來(lái)了解環(huán)形光源。

01直射環(huán)形光

直射環(huán)形光是標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)形光，安裝位置遠(yuǎn)離物體，靠近相機(jī)，因?yàn)楣饩€來(lái)自LED元件的直接照射，被測(cè)物視野中心可有效地被照亮。

CCS LDR2系列產(chǎn)品圖

LDR2-90構(gòu)成例

當(dāng)拍攝鏡頭蓋上的雕刻字體時(shí)，如下圖所示，若使用條形照明，則會(huì)出現(xiàn)陰影，并且拍攝的字體圖像不那么清楚。而使用直接環(huán)形照明，可捕捉明亮的背景，并且被測(cè)物上的雕刻字體更清晰，獲得更高對(duì)比度的圖像。條形光與直射環(huán)形光相比，它與低反射率物體具有更好的兼容性。

條形光源成像

直射環(huán)形光源成像

可應(yīng)用于各種字符識(shí)別，外觀檢測(cè)，損傷與污垢檢測(cè)，二維碼讀取，基板上的零件檢測(cè)等。

02低角度環(huán)形光

低角度環(huán)形光與直射環(huán)形光相比，在水平方向上的照射光線更強(qiáng)，安裝時(shí)靠近物體，并從四周以低角度照射，可更加突出物體的不平整部分。

CCS FPR系列產(chǎn)品圖

FPR-100構(gòu)成例

當(dāng)使用直接環(huán)形光進(jìn)行智能手表玻璃蓋劃痕成像實(shí)拍時(shí)，當(dāng)從高角度拍攝成像時(shí)，光被反射，手表蓋上的劃痕難以被捕捉到，如果使用低角度拍攝時(shí)，可消除眩光，采集的圖像效果好，劃痕清晰可見。如下圖所示。

高角度環(huán)形光成像

低角度環(huán)形光源成像

可應(yīng)用于金屬零件的邊緣提取，電子零件的字符識(shí)別，基板上的零件檢測(cè)，標(biāo)簽檢測(cè)，對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記成像等。

03水平環(huán)形光

水平環(huán)光是一種環(huán)狀薄光，可從各個(gè)方向水平進(jìn)行照射，需要盡可能安裝在靠近物體的位置，物體的邊緣及平面，可在水平表面獲取物體邊緣及平面上的細(xì)微不規(guī)則異物。這是用環(huán)形低角度光源無(wú)法捕捉的優(yōu)勢(shì)。

CCS LDR-LA1產(chǎn)品圖

LDR-146-LA1構(gòu)成例

拍攝塑料隔板上的回收標(biāo)記時(shí)，當(dāng)使用低角度環(huán)形光源成像時(shí)，標(biāo)記和背景之間的對(duì)比度很低，而使用水平環(huán)形光源時(shí)，成像可實(shí)現(xiàn)更高的對(duì)比度，標(biāo)記成像的更加明顯清晰。如下圖所示。

低角度環(huán)形光成像

水平環(huán)形光源成像

可應(yīng)用于各種邊緣檢測(cè)，金屬表面的刻印、損傷與污垢檢測(cè)，晶片上的異物檢測(cè)，收縮薄膜的結(jié)合部檢測(cè)，橡膠的凹凸字符識(shí)別等。

此外，環(huán)形光源還有一些特殊的產(chǎn)品，例如半環(huán)形即弧形光源，高亮環(huán)形光源及無(wú)影環(huán)形光源。實(shí)際選擇環(huán)形光源時(shí)，需要考慮的因素很多，比如所拍攝物體的情況、光源顏色、大小、調(diào)光距離、角度等，選擇合適環(huán)形光源可提高檢測(cè)效果和生產(chǎn)效率。