【issue—成像系统】1. 机器视觉照明技术基础

照射方式

?选择不同的光源，控制和调节照射到物体上的入射光的方向是机器视觉系统设计的最基本的参数，它取决于光源的类型和相对于物体放置的位置，一般来说有二种最基本的方式：直射光和漫射光，所有其它的方式都是从这二种方法中延伸出来的。
?直射光：入射光基本上来自一个方向，可以能投射出物体阴影；
?漫射光：入射光来自多个方向，甚至于所有的方向，它不会投射出明显的阴影。

反射方式

?物体反射光线有两种不同的反射特性：镜面反射和漫反射。
?镜面反射：光线的反射角等于入射角。镜面反射有时用途很大，有时又可能产生极强的眩耀。在大多数情况应避免镜面反射。
?漫反射：照射到物体上的光从各个方向漫散出去。在大多数实际情况下，漫散光在某个角度范围内形成，并取决于入射光的角度。

颜色

?光谱中很大的一部分电磁波谱是人眼可见的，在这个波长范围内的电磁辐射被称作可见光，范围在400nm至760nm之间(有的人可以观测到380nm-780nm)，即从紫色380nm到红色780nm。
?色环就是在可见光光谱中的色彩进行排序，形成红色连接到另一端的紫色，机器视觉中应用到色环通常包括6种不同的颜色，分为两大类：暖色和冷色，暖色由红色调构成，冷色来自于蓝色调，通常用相反色温的光线照射，图像可以达到最高级别的对比度；相同色温的光线照射，可以有效滤除，因此灵活利用色温特性，对提高成像质量很有帮助。

明视场和暗视场

?若光源发出的光经物体反射后大部分光线能进入镜头成像，背景表现为亮，同时缺陷特征表现为暗，称为明视场。若光源发出的光经物体反射后大部分光线不能进入镜头成像，背景表现为暗，同时缺陷特征表现为亮，称为暗视场。实际项目中需观察何种情况下缺陷和背景的对比度更明显来决定选用明视场还是暗视场。

光源分类

?目前主要有以下几种分类方式：

• 颜色:常用光源颜色集中在可见光范围，主要有白光(复合光)、红色、蓝色、绿色，另外红外光也比较普及，而紫外光由于各种原因，应用较少；
• 外形：各厂家会根据不同光源外形特性进行分类，也是目前的主流分类，比如环形光源、环形低角度光源、条形光源、圆顶光源(碗光源/穹顶光源)、面光源等；
• 工作原理/特性：不同的应用方式或者原理进行分类，主要有无影光源、同轴光源、点光源、线光源、背光源、组合光源以及结构光源等。