原创 工业相机与智能相机打灯小技巧、光源的种类和特征

2019-12-5 15:22 10195 22 2 分类: 消费电子 文集: 手机

即使观测检测相同的目标物,一旦使用的照明方式改变,观测检测到的画面就会发生惊人的变化。以往经常有即使调整倍率光圈或者更换镜头也无法观测到目标的情况,其实只要稍微变换照明,即可轻松观察。想要熟练使用工业相机与智能相机,学会选择适合的照明方式至关重要。

毕竟镜头实在是太贵了o(╥﹏╥)o

没有光一切都瞎掰---工业相机与智能相机:不可不知的打灯小技巧

光源的种类和特征

1

LED

LED是Light Emitting Diode 的首字缩写,其含义为「发光的二极管(半导体元件)」,因此也被称为发光二极管。荧光灯是利用放电现象间接的将电能转换为光,而 LED 则是直接将电子转换为光,因此能量的转换效率较高 = 节省电力的光源。另外,由于 LED 还具有使用寿命较长,波长(颜色)丰富等优点,因此近年来被广泛使用于图像处理中。

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荧光灯

将弧光放电现象产生的紫外线作为荧光体,从而发出可视光的光源。一般来说,其结构为,在玻璃管的内侧涂上荧光体,将水银密封在里面,然后在管子的两端安装用来放电的电极。在过去,由于它比白帜灯的寿命长而被广泛应用。其发光的颜色以白色为主,此外还有昼光色、更加接近自然光的三波长荧光灯等。另外,其形状分为直管荧光灯、环状荧光灯、灯泡型荧光灯等。

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3

卤素灯

将氮气等惰性气体和碘元素等卤素气体密封在玻璃球内部,从而制 成的一种灯泡。发光原理与白帜灯相同,但是卤素灯具有灯光更加 明亮,使用寿命更长的特征。被应用于汽车的前照灯和商场的探照 灯、摄影棚的照明灯等用途。发光颜色只有暖白色。

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4

氙气灯

可以发出接近自然光的光源的放电灯。它是将疝气密封在石英管中制成的。它与白帜灯相比,具有较明亮、 消耗电力较低、寿命较长的特色。也被称为 xenon lamp。主要被应用在映射装置的光源或者投光仪等用途。可以分为短弧灯、长弧灯、闪光灯等。

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5

金属卤素灯

它是将金属卤素(卤化金属)和水银的混合蒸汽密封在灯内,通过弧光放电进行发光的。也简称为金卤灯。它不仅亮度较高,而且还具有消耗电力较少,使用寿命较长等优点。以往被使用在道路和隧道的照明。而现在还被应用在大型建筑物的室内照明、观赏鱼类的鱼缸照明、体育场 馆的晚间比赛照明等用途。

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亮度寿命颜色功耗LED稍差长丰富低荧光灯稍差稍短少中卤素灯亮稍短少高氙气灯亮长少中金属卤素灯亮长少低

光源的照射方式

正反射型 & 扩散反射性型 & 透过型

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正反射 & 扩散反射

斜向照射的光会以入射角相同的角度进行反射。这叫做正反射。如果目标物上存在瑕疵等细微凹凸,光就会向所有方向反射。这叫做扩散反射。正反射带有光泽的部分较亮瑕疵等细微凹凸相对较暗,而扩散反射的瑕疵等细微凹凸不易受到影响。

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正反射:同轴照射

同轴光源从侧面将光线发射到半反射镜上,反射镜再将光线反射到工件上。镜面反射光可以返回到相机,而工件表面如刻印伤痕等凹凸不平的部分产生的漫反射光则不能接收到。这样就使得工件的边缘点形成了对比度。而且,来自工件的光线越远,不能接收到的漫反射光就越多,形成更大的图像对比度和清晰度。

没有光一切都瞎掰---工业相机与智能相机:不可不知的打灯小技巧

扩散反射:小角度环形照射

低角度光源在很小的角度上将光线直接照射到工件上。通常检测工件的边缘或表面上的瑕疵对于标准的直接照明都很困难。由于光的方向几乎与表面平行,表面高度的任何变化都会改变到相机的光路,从而突出变化。

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背光照射

标准的正面照明因为形状,颜色和表面加工等原因会引起工件特征的对比度较低或不一致。使用背光光源可以确保光线能穿透工件进入相机。如果工件不透光,就会产生投影,形成高对比度和清晰的轮廓 用于稳定检测。即使工件是透明的,可能也具有一定范围的密度(例如超薄的材料或瓶中的液体)。通过工件上光线吸收和透射的变化也能实现一定的对比度。

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圆顶无影照射

由于 LED 安装在表面且向圆顶内照射,因此圆 顶光源会向各个角度发射间接光线。使用标准照明时,部件的直接反射会形成反光不均匀的地方(晕光),导致检测和可靠性发生 问题。因为圆顶光源会在所有角度上扩散,形状复杂 的工件就会被来自所有角度上的散射光照亮,从 而消除了反光不均匀的地方。工件均匀照亮后, 即可进行稳定可靠的检测。

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curton 2019-12-7 19:35

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