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。點(diǎn)光源用于局部重點(diǎn)區(qū)域的照明。鎮(zhèn)江高亮條形光源球積分

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)可以精確地定位目標(biāo)物體的位置和運(yùn)動(dòng)軌跡,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)中的精確控制。安全監(jiān)控:在安防領(lǐng)域,機(jī)器視覺(jué)光源能夠增強(qiáng)監(jiān)控畫面的清晰度,提高人臉識(shí)別、行為分析等功能的準(zhǔn)確性。四、未來(lái)展望隨著智能制造技術(shù)的不斷發(fā)展,機(jī)器視覺(jué)光源將面臨更多的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。未來(lái),我們期待機(jī)器視覺(jué)光源能夠在以下方面取得突破:更高性能:研發(fā)更高效、更穩(wěn)定的光源技術(shù),以適應(yīng)更高速、更精密的生產(chǎn)需求。更智能化:結(jié)合人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù),實(shí)現(xiàn)光源的自動(dòng)調(diào)整和優(yōu)化,以適應(yīng)不同環(huán)境和物體的照明需求。更大量應(yīng)用:拓展機(jī)器視覺(jué)光源在醫(yī)療、航空航天、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用,推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的智能化升級(jí)。總之,機(jī)器視覺(jué)光源作為智能制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一,正助力各行業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、精細(xì)的生產(chǎn)和管理。未來(lái),隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用場(chǎng)景的拓展,機(jī)器視覺(jué)光源將迎來(lái)更加廣闊的發(fā)展空間。舟山環(huán)形低角度光源線型光源選擇直接影響成像質(zhì)量。

技術(shù)持續(xù)演進(jìn),主要趨勢(shì)體現(xiàn)在:更高亮度與效率:LED芯片技術(shù)(如倒裝芯片、COB封裝、新材料如GaN-on-Si)不斷提升光效(lm/W),在更小體積/功耗下提供更強(qiáng)照明,滿足高速、高分辨率檢測(cè)需求。更智能與集成化:光源控制器集成更強(qiáng)大的處理能力和通信協(xié)議(如IO-Link, OPC UA),實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的照明序列控制、狀態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)性維護(hù)和與AI視覺(jué)系統(tǒng)的深度協(xié)同。波長(zhǎng)拓展與定制:更多特殊波長(zhǎng)LED(深紫外DUV、特定紅外波段)商業(yè)化,滿足新興應(yīng)用;定制化光譜輸出成為可能。微型化與模塊化:光源尺寸持續(xù)縮小以適應(yīng)緊湊空間(如內(nèi)窺鏡、微型傳感器、消費(fèi)電子產(chǎn)品檢測(cè)),模塊化設(shè)計(jì)便于快速組合與更換。計(jì)算照明(Computational Lighting):結(jié)合可控光源和算法,主動(dòng)優(yōu)化照明模式(如結(jié)構(gòu)光變種、自適應(yīng)照明)以比較好方式揭示特定特征,超越被動(dòng)照明。多模態(tài)融合:光源與其他傳感技術(shù)(如熱成像、3D激光掃描)集成,提供更覆蓋的信息。成本優(yōu)化:隨著技術(shù)成熟和規(guī)?;?,高性能光源成本持續(xù)下降,拓寬應(yīng)用范圍??沙掷m(xù)性:更高能效、更長(zhǎng)壽命、可回收材料設(shè)計(jì)日益重視。這些發(fā)展將推動(dòng)機(jī)器視覺(jué)在更復(fù)雜場(chǎng)景(如弱光、強(qiáng)干擾、微觀世界)中實(shí)現(xiàn)更智能、更精細(xì)的感知。
6. 確定關(guān)鍵參數(shù):波長(zhǎng)(顏色)、照明角度、尺寸(覆蓋視場(chǎng))、亮度(考慮環(huán)境光壓制和曝光時(shí)間)、均勻性要求、是否需要頻閃/智能控制。7. 實(shí)物測(cè)試與驗(yàn)證:這是重點(diǎn)的步驟。搭建模擬環(huán)境,使用候選光源實(shí)際照射被測(cè)物(包括合格品和缺陷品),用相機(jī)拍攝圖像。評(píng)估:關(guān)鍵特征是否清晰凸顯?對(duì)比度是否足夠且穩(wěn)定?背景干擾是否被抑制?圖像是否滿足算法處理要求?測(cè)試不同樣品、不同位置、不同光源參數(shù)(亮度、角度)。8. 優(yōu)化與終選擇:根據(jù)測(cè)試結(jié)果調(diào)整光源類型、位置、角度、參數(shù)或組合方案。考慮成本、供貨、防護(hù)等級(jí)等因素。切忌只憑經(jīng)驗(yàn)或產(chǎn)品目錄選擇,實(shí)物測(cè)試是確保成功的關(guān)鍵。
方形光源覆蓋方形視場(chǎng)區(qū)域。

條形光源:方向性照明與靈活組合條形光源(BarLight)由直線排列的LED組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,具有極強(qiáng)的方向性和靈活性。其重要價(jià)值在于能提供可控角度的定向照明。通過(guò)調(diào)整條形光相對(duì)于被測(cè)物和相機(jī)的位置、角度和數(shù)量,工程師可以精確地“雕刻”光線,以突出特定的特征:低角度照明(<30°):光線近乎平行于表面,能戲劇性地凸顯微小的高度差、劃痕、凹陷、凸起、邊緣或雕刻/印刷的字符(產(chǎn)生陰影效果),非常適合表面缺陷檢測(cè)(劃痕、壓痕、異物)和字符識(shí)別;高角度照明(>45°):提供更均勻的表面照明;多條形光組合:如兩側(cè)對(duì)稱布置、交叉布置、四邊布置等,可以消除單側(cè)陰影、增強(qiáng)特定方向特征或?qū)崿F(xiàn)大量覆蓋。條形光源通常設(shè)計(jì)有不同長(zhǎng)度、照射角度(如0°,30°,45°,60°,90°)、漫射選項(xiàng)(直射或帶漫射罩)和顏色。其模塊化特性允許根據(jù)檢測(cè)需求靈活拼接和排布,成本相對(duì)較低。應(yīng)用領(lǐng)域大量,包括檢測(cè)連續(xù)材料(紙張、薄膜、織物)的缺陷、產(chǎn)品邊緣輪廓、包裝密封性、大型物體(如車身面板)的表面質(zhì)量等。配置時(shí)需仔細(xì)調(diào)整角度和位置以達(dá)到比較好效果。環(huán)形無(wú)影燈實(shí)現(xiàn)無(wú)死角照明。天津條形光源雙向無(wú)影高角度環(huán)形
頻閃光源用于高速運(yùn)動(dòng)捕捉。鎮(zhèn)江高亮條形光源球積分
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。鎮(zhèn)江高亮條形光源球積分