同轴光源——机器视觉成像的利器

在机器视觉中，常借助光源来提高成像效果。同轴光源作为一种辅助光源，可用于被测物表面平整的情况下。根据同轴光源的特点，只有平整的物面才能较好的将光反射到镜头中。不平整的物面上的光被斜着反射到其他地方，因此会在图像中呈现暗色。因此那些不平整的地方，才能够较好的凸显出来。

CCS光源LFV3系列产品图

光源通过漫射板发散打到半透半反射分光片上，该分光片将光反射到物体上，再由物体反射到镜头中。由于物体反射后的光与相机处于同一个轴线上，因此，此种方式的光源被称之为同轴光源。它有两大作用：

• 筛选与相机同轴的光线

由于其特殊的光学设计，能够同时筛选射向物方和像方的光线，使用得当可以让机器视觉检测更加便捷清晰。

• 帮助视觉系统捕捉特征

可以通过筛选光线，通过明暗的对比，凸显被测物特征。

使用同轴光源应该注意：

同轴光不能离物体太近，否则会因为其发光面的漏光而导致光面不是漫射的均匀光。由于中间有块半透半反射玻璃，且当同轴光用于物体和镜头之间时，会影响成像的精度。其可能导致边缘变虚，不够锐利。

构成例

LFV3-100

CCS的LFV3系列，通过使用半透镜，可使LED扩散光落射在相对于相机轴的同轴上。

成像实例

金属端口保护盖的刻印字符成像

内容：字符识别

被测物：端口保护盖

方案前：LED条形光源

方案后：LFV3-50RD

结果：强调刻印字符

如上图所示，被测物金属端口保护盖在使用条形光源时难以读取表面的刻印字符，而应同轴光源LFV3-50RD（A）时，可以抑制表面凹凸的影响，使刻印字符清晰的成像。

基板的通孔成像

内容：外观检测

被测物：基板

方案前：LED环形光源

方案后：LFV3-100RD（A）

结果：均匀度的提高

如上图所示，被测物基板在使用环形光源时难以使底层与通孔之间差异成像，而应同轴光源LFV3-100RD（A）时，可以使底层与通孔之间差异清晰的成像。

应用领域

同轴光源一般是应用在反光平面划痕检测、包装条码识别，烤瓷表面检测、平面瑕疵检测、金属板表面检测、PCB板引导定位等。例如芯片、晶片表面检测，一维码、二维码识别，物体表面划伤，文字等检测，金属表面、轴承、饮料罐上刻印字符检测，MARK点定位等等。

在工业检测、自动化、电子通讯、半导体、生物医疗、科学研究等领域运用广泛。

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