環(huán)形光源：通用性設(shè)計(jì)及其應(yīng)用要點(diǎn)環(huán)形光源（RingLight）是機(jī)器視覺(jué)中應(yīng)用更大量的基礎(chǔ)照明形式之一，其LED陣列呈環(huán)形排布，圍繞鏡頭同軸或成一定角度安裝。這種設(shè)計(jì)提供了均勻、對(duì)稱的照明場(chǎng)，特別適用于檢測(cè)具有平面或規(guī)則曲面的物體，如PCB板、精密零件、瓶蓋、標(biāo)簽等。其重要優(yōu)勢(shì)在于能有效減少陰影，提供良好的整體均勻性。根據(jù)光線照射角度，環(huán)形光可分為：直射環(huán)形光（光線直射物體，對(duì)比度高，但可能產(chǎn)生鏡面反光）；漫射環(huán)形光（光線經(jīng)漫射板柔和化，減少眩光，表面適應(yīng)性更好）；低角度環(huán)形光（光線近乎平行于被測(cè)面，突出微小高度差、劃痕、凹陷或雕刻字符）。選擇環(huán)形光的關(guān)鍵參數(shù)包括環(huán)的直徑（需匹配鏡頭工作距離和視場(chǎng)大?。?、照明角度、漫射程度以及LED顏色。它尤其擅長(zhǎng)解決物體定位、表面缺陷初檢、字符識(shí)別等通用性問(wèn)題。然而，對(duì)于深凹槽內(nèi)部、具有復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)或極度反光的物體，可能需要結(jié)合其他照明方式（如條形光、同軸光或穹頂光）才能獲得理想效果。高對(duì)比紅光凸顯橡膠毛邊，檢測(cè)效率較人工提升8倍。麗水環(huán)形低角度光源弧形高均勻

紅外（IR）與紫外（UV）光源：超越可見(jiàn)光的探測(cè)機(jī)器視覺(jué)不僅局限于可見(jiàn)光譜（~400-700nm），利用紅外（IR，>700nm）和紫外（UV，<400nm）光源能揭示物體在可見(jiàn)光下無(wú)法觀測(cè)的特征，解決特殊檢測(cè)難題。紅外光源（常用波段：850nm,940nm）：其穿透性可用于檢測(cè)透明/半透明材料（塑料薄膜、玻璃）的內(nèi)部缺陷、分層、異物或液位；對(duì)某些材料（如特定油墨、塑料、織物）具有不一樣的效果（如檢測(cè)包裝內(nèi)容物）；利用熱輻射差異進(jìn)行基礎(chǔ)熱成像（非制冷型）；在安防領(lǐng)域用于夜視（配合IR敏感相機(jī)）。選擇IR光源需匹配相機(jī)的IR響應(yīng)靈敏度，并注意可見(jiàn)光泄露的濾除。紫外光源：重要應(yīng)用是激發(fā)熒光（Fluorescence）。許多物質(zhì)（如生物標(biāo)記物、防偽油墨、特定污染物、膠水、清潔劑殘留）在UV照射下會(huì)發(fā)出特定波長(zhǎng)的可見(jiàn)熒光，使其在暗背景下顯現(xiàn)，靈敏度極高，用于缺陷檢測(cè)（裂紋、殘留物）、防偽驗(yàn)證、生物醫(yī)學(xué)分析；UV還能使某些材料（如塑料、涂層）產(chǎn)生可見(jiàn)的自身熒光或揭示老化痕跡；短波UV（UVC）有時(shí)用于表面殺菌驗(yàn)證。UV應(yīng)用需注意安全防護(hù)（防眼睛/皮膚暴露）和光學(xué)材料（透鏡、濾光片）的UV兼容性。IR/UV光源擴(kuò)展了機(jī)器視覺(jué)的感知邊界，為特殊應(yīng)用提供獨(dú)特解決方案。北京高亮條形光源控制器線激光掃描系統(tǒng)測(cè)量模具深度，精度達(dá)±0.01mm。

光源色（波長(zhǎng)）選擇策略光源的顏色（即發(fā)射光譜的中心波長(zhǎng)）是機(jī)器視覺(jué)照明設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的策略性選擇，直接影響目標(biāo)特征與背景的對(duì)比度。選擇依據(jù)的重點(diǎn)是被測(cè)物顏色及其光學(xué)特性：互補(bǔ)色原理：照射的顏色與物體顏色互為補(bǔ)色時(shí)，物體吸收多光而顯得暗，背景（若反射該光）則亮，從而大化對(duì)比度。例如，用紅光照射綠色物體，綠色物體會(huì)吸收紅光（顯得暗），而白色背景反射紅光（顯得亮）；反之，用綠光照射紅色物體亦然。同色增強(qiáng)：有時(shí)用與物體顏色相近的光照射，能增強(qiáng)該顏色的飽和度（如藍(lán)光照射藍(lán)色標(biāo)簽）。特定波長(zhǎng)響應(yīng)：某些材料對(duì)特定波長(zhǎng)有獨(dú)特吸收/反射/熒光特性（如紅外穿透塑料、紫外激發(fā)熒光）。濾鏡協(xié)同：結(jié)合相機(jī)前的帶通濾鏡，只允許特定波長(zhǎng)的光進(jìn)入相機(jī)，可有效抑制環(huán)境光干擾并增強(qiáng)目標(biāo)光信號(hào)。常用單色光源波長(zhǎng)包括：紅光（630-660nm）：通用性好，穿透霧霾略強(qiáng)，對(duì)金屬劃痕敏感；綠光（520-530nm）：人眼敏感，相機(jī)量子效率高，常用于高分辨率檢測(cè)；藍(lán)光：對(duì)細(xì)微紋理、劃痕敏感（短波長(zhǎng)衍射效應(yīng)弱），常用于精密檢測(cè)；白光：提供全光譜信息，適用于顏色檢測(cè)、多特征綜合判斷。選擇時(shí)需考慮相機(jī)傳感器的光譜響應(yīng)曲線，確保所選波長(zhǎng)能被相機(jī)有效捕捉。

光源顏色（波長(zhǎng)）選擇策略光源的顏色（即發(fā)射光譜的中心波長(zhǎng)）是機(jī)器視覺(jué)照明設(shè)計(jì)中至關(guān)重要的策略性選擇，直接影響目標(biāo)特征與背景的對(duì)比度。選擇依據(jù)的重要點(diǎn)是被測(cè)物顏色及其光學(xué)特性：互補(bǔ)色原理：照射的顏色與物體顏色互為補(bǔ)色時(shí)，物體吸收多光而顯得暗，背景（若反射該光）則亮，從而比較大化對(duì)比度。例如，用紅光照射綠色物體，綠色物體會(huì)吸收紅光，而白色背景反射紅光；反之，用綠光照射紅色物體亦然。同色增強(qiáng)：有時(shí)用與物體顏色相近的光照射，能增強(qiáng)該顏色的飽和度（如藍(lán)光照射藍(lán)色標(biāo)簽）。特定波長(zhǎng)響應(yīng)：某些材料對(duì)特定波長(zhǎng)有獨(dú)特吸收/反射/熒光特性（如紅外穿透塑料、紫外激發(fā)熒光）。濾鏡協(xié)同：結(jié)合相機(jī)前的帶通濾鏡，只允許特定波長(zhǎng)的光進(jìn)入相機(jī)，可有效抑制環(huán)境光干擾并增強(qiáng)目標(biāo)光信號(hào)。常用單色光源波長(zhǎng)包括：紅光（630-660nm）：通用性好，穿透霧霾略強(qiáng)，對(duì)金屬劃痕敏感；綠光（520-530nm）：人眼敏感，相機(jī)量子效率高，常用于高分辨率檢測(cè)；藍(lán)光（450-470nm）：對(duì)細(xì)微紋理、劃痕敏感（短波長(zhǎng)衍射效應(yīng)弱），常用于精密檢測(cè)；白光：提供全光譜信息，適用于顏色檢測(cè)、多特征綜合判斷。選擇時(shí)需考慮相機(jī)傳感器的光譜響應(yīng)曲線，確保所選波長(zhǎng)能被相機(jī)有效捕捉。偏振紅光系統(tǒng)消除金屬眩光，確保航空零件紋理特征完整提取。

光源均勻性：概念、重要性及評(píng)估方法光源均勻性是衡量照明場(chǎng)光強(qiáng)分布一致性（均勻程度）的關(guān)鍵指標(biāo)，對(duì)機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)精度至關(guān)重要，尤其在進(jìn)行定量測(cè)量（如尺寸、色度）或大面積檢測(cè)時(shí)。不均勻照明會(huì)導(dǎo)致圖像不同區(qū)域亮度差異：過(guò)亮區(qū)域可能飽和丟失細(xì)節(jié)，過(guò)暗區(qū)域信噪比差難以分析，這種亮度梯度會(huì)被誤判為物體本身的特征變化（如厚度不均、顏色漸變），嚴(yán)重影響檢測(cè)結(jié)果的一致性和可靠性。均勻性通常定義為：Uniformity=[1-(Max-Min)/(Max+Min)]*100%，其中Max和Min是測(cè)量區(qū)域內(nèi)多個(gè)采樣點(diǎn)的亮度值。理想值為100%，工業(yè)應(yīng)用中通常要求>80%甚至>90%。評(píng)估均勻性需要使用光強(qiáng)計(jì)或經(jīng)校準(zhǔn)的參考相機(jī)，在設(shè)定的工作距離下，在有效照明區(qū)域內(nèi)按網(wǎng)格（如5x5或9x9）測(cè)量多個(gè)點(diǎn)的亮度值，然后計(jì)算。影響均勻性的因素眾多：LED個(gè)體的亮度/色溫差異、排列密度、光學(xué)設(shè)計(jì)（透鏡、漫射板）的質(zhì)量與老化、供電穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)遮擋、距離變化等。改善均勻性的方法包括：選用高質(zhì)均光板（如乳白亞克力、勻光膜）、優(yōu)化LED排布（增加密度、交錯(cuò)排列）、采用積分球原理（穹頂光）、精確控制光源距離、定期校準(zhǔn)維護(hù)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段就必須將均勻性作為重要參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化。
同步頻閃凍結(jié)萬(wàn)轉(zhuǎn)電機(jī)運(yùn)動(dòng)，捕捉0.01mm徑向偏差。蕪湖條形光源線型同軸

多模態(tài)光源快速切換，支持8種工業(yè)檢測(cè)方案。麗水環(huán)形低角度光源弧形高均勻

環(huán)境光（日光、車間頂燈、其他設(shè)備光）是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的主要干擾源，可能導(dǎo)致圖像亮度不穩(wěn)定、對(duì)比度降低、顏色失真、引入噪聲，嚴(yán)重影響檢測(cè)的一致性和可靠性。應(yīng)對(duì)策略是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：物理屏蔽：有效的方法。使用遮光罩、圍欄、隧道將檢測(cè)區(qū)域與環(huán)境光隔離，營(yíng)造受控照明環(huán)境。成本較高且可能影響產(chǎn)線布局。光源強(qiáng)度壓制：使用遠(yuǎn)強(qiáng)于環(huán)境光的主動(dòng)光源（通常配合頻閃），使環(huán)境光的貢獻(xiàn)在圖像中占比變得微不足道。需要高亮度光源和足夠功率。光譜過(guò)濾：在相機(jī)鏡頭前加裝窄帶通濾光片（Bandpass Filter），其中心波長(zhǎng)與光源波長(zhǎng)精確匹配，帶寬很窄（如±10nm）。環(huán)境光中與該波段不匹配的光被大量阻擋，而光源發(fā)出的光則高效通過(guò)，提升信噪比（SNR）。這是性價(jià)比極高的常用方案。同步檢測(cè)（鎖相放大）：對(duì)光源進(jìn)行高頻調(diào)制（如強(qiáng)度正弦波變化），相機(jī)采集圖像后進(jìn)行同步解調(diào)提取信號(hào)。能有效抑制非同步的環(huán)境光噪聲，但系統(tǒng)復(fù)雜，適用于特定高要求場(chǎng)景。軟件補(bǔ)償（有限效果）：如背景減法，效果不穩(wěn)定且依賴環(huán)境光恒定。實(shí)際應(yīng)用中常組合使用多種策略（如遮光罩+強(qiáng)光源+窄帶濾鏡）以達(dá)到比較好的抗環(huán)境光干擾效果，確保系統(tǒng)在變化的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。麗水環(huán)形低角度光源弧形高均勻