光源应用案例分析20110422

光源应用案例分析奥普特自动化科技有限公司光源选型常识与案例2方向直射光漫射光光谱可见光近可见光其他偏振其他一般过程3目标物与入射光的相互作用光源与目标的配合光源的发光类型根据经验，选择一个视觉光源，一般遵循以下过程：

1.明确要检测或者测量的目标；

2.分析目标与背景的区别，找出两者之间最可能差异大的光学现象；

3.根据光源与目标之间的配合关系，初步确定光源的发光类型；

4.拿实际光源测试，以确定满足要求的打光方式；

5.根据实际需要，确定性价比最高的光源。光方向相关4镜面反射漫反射定向透射背反射漫透射做漫射板散射表现为漫射吸收深色粗糙表面外形、表面微观结构、化学成分、分界面特性、镀膜……一般情况下，反射光主要成分与反射面颜色一致。光的传播5牵涉现象：本影、半影（扩展光源）、小孔成像……定律：光在同种均匀介质中沿直线传播。光的直线传播应用透视轮廓—背光源存在性检测、计数、薄片边缘检测和定位、透明体表面和内部不透明异物或脏污检测、透明体和半透明体突变型和部分渐变缺陷、镂空打标检测等7有些不能使用背光机构要求不能用背光多层不透明体交叠其他特殊情形8漫射背光源的失效一些圆柱体、带有倒角或圆角边缘的物体，用漫射背光测量透视轮廓时，会出现“发虚”现象，不适合在特别精密的场合使用，扩大光源与物体距离可以改良效果。9平行光源作背光平行光配合远心镜头可以有效去除边缘“发虚”的问题。发虚不一定会导致测量结果不准确，要看其稳定性。精确与准确的区别！10光的反射12光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。全反射：大反射角、光密介质到光疏介质表面。Eg.原始突变折射率光纤一般情况下，反射角越大反射率越高。镜面反射-棱镜系统13镜面反射-表面平整度检测被测物体表面的形状等宏观结构决定了镜面反射的方向。14针尖器件针脚检测控制发光方向即可得到想要的结果。15漫射无影光16RIU80漫射光低位照射，可以有效祛除表面的眩光，字符也也清晰显现。其他类型无影光四边无影光效果17幅面比较大的视野18压力表盘检测纸尿布杂质检测圆环表面亮度均匀照明胶圈反光角度连续大范围变化，单方向照光图像均匀性很差，用多角度独立控制组合光源，可以调出比较理想的效果，缺陷也比较明显。19胶囊表面缺陷检测效果图片半椭球状顶端圆柱中心定位控制发光方向可以得到很稳定的结果。22背反射相关案例背反射多发生在透明介质的分界面，可能会产生重影。23反射应用-表面检测124反射应用-表面检测225高角度与低角度效果比较26明视野暗视野激光雕刻检测，绝大多数用同轴光27中低角度-铸造缺陷28IC激光雕刻字符绝大多数用低角度光源29光的折射30常见现象：水中的筷子、勺子弯折、玻璃砖下方物体断掉Eg.渐变折射率光纤总之，光纤向光密介质方向弯曲

折射应用31玻璃管检测32玻璃管断口平整度检测啤酒瓶防滑轮定位透明体形状不同屈光度不同33光的散射34天空是蓝色的。散射应用35透射散射36漫射板37光路可逆38在反射和折射定律中，光线如果沿反射和折射方向入射时，则相应的反射和折射光将沿原来的入射光的方向。即光路是可逆的。如果物点Q发出的光线经光学系统后在Q'点成像，则Q'点发出的光线经同一系统后必然会在Q点成像。即物像之间是共轭的。漏灯问题要么将光源至于反射视场角之外，要么光源覆盖整个反射视场角圆柱体表面检测电池盖子字符检测低角度圆柱两头打光，直接反光无法进入镜头，但表面的异常（字符、划伤）由于反光程度不一样，可以呈现与背景不同的灰度。40漏灯问题反光问题解决办法被侧物体表面的的粗糙程度决定了镜面反射和漫反射成分的多少；物体表面光反射规律由双向反射率分布函数（BRDF）表示物像之间等光程43物点与像点之间的光程总是平稳的，即不管光线经何路径，凡是物点通过同样的光学系统到达像点的光线，都是等光程的。

景深问题的解决光的颜色小常识-光谱44范围名称缩写波长（nm）紫外真空紫外UV-V100-200远紫外UV-C200-280中紫外UV-B280-315近紫外UV-A315-380可见光蓝紫BP380-430蓝B430-480绿蓝GB480-490蓝绿BG490-510绿G510-530黄绿YG530-570黄Y570-580橙O580-600红R600-720红-紫RP720-780红外近红外IR-A780-1400IR-B1400-3000中红外IR-C3000-50000

远红外50000-1mm颜色空间45HSLRGB

CIEYIQ:灰度+色彩CMYK光的颜色小常识-对比与互补色46光三基色：红绿蓝黄紫青颜料三基色：红黄蓝配合色生成色互补色红+绿黄蓝红+蓝紫绿绿+蓝青红颜色过滤与加强47彩色图像黑白图像相近颜色过滤（变白）互补色加强（变黑）48彩色摄像机加色照明原理50RGB-多角度三色组合-AOI专用多角度不同颜色照光，目标表面不同坡度图像颜色不同。51正常比较正常锡膏过多（多锡）锡膏少（少锡）多锡少锡假焊少锡，假焊没有锡膏对应特征52不同材料对不同波长光的吸收率针对某些焊接材料，蓝色光能使其显现为黑色，而焊盘则显现为白色如图：bongding焊点同轴蓝色点光53瓶口划伤检测同轴光可用于绝大多数表面划伤检测对于乳白色塑料制品蓝色同轴光效果最好54红外光案例红外光照射，可以将封装在黑色塑胶下面的金属电路清晰显现出来效果和X射线一样好，而且对人没有伤害。红外光对塑料穿透性比较好，可以将瓶盖和瓶颈之间的缝隙显现出来。瓶盖高度测量55紫外光荧光效应部分物质在紫外光照射下会发射荧光，据此，可以看到可见光不能照射出来的东西。例如：人民币真假识别

暗室二维码等56365nm紫外光经常使用的一些配件57滤光片偏振片反接圈光缆漫射板棱镜防尘片其它使用滤光片消除环境光干扰58偏振：振动方向相对于传播方向的不对称性光的偏振59Malus定律

起偏：使没有偏振特性的光变为偏振光检偏：检验光的偏振特点，观察光强变化60Brewster定律自然光在两种各向同性媒质分界面上反射、折射时，反射光和折射光都是部分偏振光。反射光中垂直振动多于平行振动，折射光中平行振动多于垂直振动。

61案例祛除大反射角反光62案例改变不同材料之间的对比度线偏振片圆偏振片63渐晕的产生与抑制渐晕：对亮度均匀视场照相，得到的图片中央亮度高于四周的现象。64距