光源照明的设计原则及注意事项.docx

1、光源照明的设计原那么及考前须知1光源照明设计的基本因素主要有4个基本因素要重点考虑：镜头的视场在照明系统的设计中，应根据被测对象的尺寸确定镜头 的视场。而后，再根据镜头视场的大小决定最正确的照明系 统。照明系统与工件的间距在设计系统中，需全面的了解镜头到工作的距离，照明 系统到工件的距离，从而确定光源与工件的距离。工件的外形、条件和颜色照明的选择是由工件外表的形状、平坦度、光滑程度等 条件决定的。最正确的照明颜色（红、兰、绿、白）可通过检 测工作或被检测区域的颜色来决定。4成像物镜一般情况下，应针对确定的成像物镜开展照明系统的设 计，其检验标准为：工件中需要可视化的局部、划痕、缺陷 等是否被显

2、现出来，工件外表上的印纹是否能够识别等。2突显不同区域的方法反射系数从物体反射出的光量是可以度量的。有两种不同的反射 方法：a）镜面反射：入射角等于出射角。b）漫反射：由于物体外表不平，出射光方向各异。颜色也就是光谱分布，我们从三个角度来衡量颜色：a）波长：比方绿光的波长为550nm。b）两种或两种以上光波的混合比：混合的目的是为了 产生另一种光。比方黄光（波长620nm）和蓝光（波长480nm） 混合在一起便会成为绿光，然而实际上，光谱的分布中并没 有绿光的分布。c）补色：从白光中移除的那局部光与剩余的光互为补 色光。比方，白色金属铁和黄色金属金颜色不同并不是金反 射的黄光比铁多，而是反射的

3、蓝光比铁少。白光中去除蓝光 即为黄光。光密度由于不同物体材料、厚度和化学性质不同，所以投射光 的数量和强度也不同。光密度会在整个光谱范围不同，或者 只在某一个范围不同。一般来说，背光是鉴别光密度不同的 最好方法。折射不同透明物质折射率不同，所以它们会以不同的方式影 响光的传播。比方，空气气泡混合在玻璃里面，当光线直射 时，会出现或明或暗的气泡边缘。5纹理物体外表纹理有些是可辨识的，有些是过于微小无法处 理的，但是它会影响光线的反射。有些情况下，纹理非常重 要，必须用光源来突出它；而另外一些情况下，纹理那么相当 于噪声，必须用光源来突出其它而弱化纹理。6深度用直射光可以突出物体的深度（影子效应）

4、，而散射光那么 可以弱化物体的深度。7外表曲向由于曲率的不同，外表各处呈现的特性不一样。折射光 往往会突出这些特性，而散射光会削弱这些特性。3照明技术1 一般目的的照明通用照明一般采用环状或点状照明。环灯是一种常用的 通用照明方式，其很容易安装在镜头上，可给漫反射外表提 供足够的照明。背光照明背光照明是将光源放置在相对于摄像头的物体的反面。 这种照明方式与别的照明方式有很大不同因为图像分析的 不是发水光而是入射光。背光照明产生了很强的比照度。应 用背光技术时候，物体外表特征可能会丧失。例如，可以应 用背光技术测量硬币的直径，但是却无法判断硬币的正反面。同轴照明同轴照明是与摄像头的轴向有一样的方

5、向的光照射到 物体的外表。同轴照明使用一种特殊的半反射镜面反射光源 到摄像头的透镜轴方向。半反射镜面只让从物体外表反射垂 直于透镜的光源通过。同轴照明技术对于实现扁平物体且有 镜面特征的外表的均匀照明很有用。此外此技术还可以实现 使外表角度变化局部高亮，因为不垂直于摄像头镜头的外表 反射的光不会进入镜头，从而造成外表较暗。连续漫反射照 明：连续漫反射照明应用于物体外表的反射性或者外表有复 杂的角度。连续漫反射照明应用半球形的均匀照明，以减小 影子及镜面反射。这种照明方式对于完全组装的电路板照明 非常有用。这种光源可以到达170立体角范围的均匀照明。暗域照明暗域照明是相对于物体外表提供低角度照明。使用相机 拍摄镜子使其在其视野内，如果在视野内能看见光源就认为 使亮域照明，相反的在视野中看不到光源就是暗域照明。因 此光源是亮域照明还是暗域照明与光源的位置有关。典型的, 暗域照明应用于对外表局部有突起的局部的照明或外表纹 理变化的照明。构造光构造光是一种投影在物体外表的有一定几何形状的光 （如线