光源照明的设计原则及注意事项

照明的目的是增强对比度。在一幅机器视觉的图像中，对比度代表着图像信号的质量，它反应了两个区域间的差别，比如物体和背景的差别。因此，设计光源照明的第一步是确定区域间的不同，然后用光源来突出这些不同之处。

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：

1.1 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佳的照明系统。

1.2 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。

1.3 工件的外形、条件和颜色

照明的选择是由工件表面的形状、平坦度、光滑程度等条件决定的。最佳的照明颜色（红、兰、绿、白）可通过检测工作或被检测区域的颜色来决定。

1.4 成像物镜

一般情况下，应针对确定的成像物镜进行照明系统的设计，其检验标准为：工件中需要可视化的部分、划痕、缺陷等是否被显现出来，工件表面上的印纹是否能够辨认等。

2  突显不同区域的方法

2.1 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：由于物体表面不平，出射光方向各异。

2.2 颜色

也就是光谱分布，我们从三个角度来衡量颜色：

a） 波长：比如绿光的波长为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。比如黄光（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：从白光中移除的那部分光与剩余的光互为补色光。比如，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，而是反射的蓝光比铁少。白光中去除蓝光即为黄光。