機器視覺的光源
如何找到合適的光源
在規劃視覺系統時，光源經常遭到忽視；但光源對於影像品質和效率，影響十分重大。若無合適的光源，就會造成反射、太暗或出現區域曝光過度等問題。因此，請仔細選用符合預期用途的合適光源技術；最好也能符合系統其他部分所需。找出哪種光源適用於您的系統，以及選擇時的應注意事項。
機器視覺的光源類型
選擇合適的光源，決定了檢測任務是否能夠有效完成：使用不同的燈光來檢測裂紋，而非區分顏色。工業影像處理最常使用 LED 燈，因為 LED 燈比鹵素燈或螢光燈管更便宜也更高效。
條燈
以直條形狀發光，均勻照亮表面。也可以組合多組條燈 ，自不同方向照亮移動的物體。燈條可用來只照亮物體的某些部分，在某些應用中是必需的。燈條通常會與暗場光結合使用，可以輕易檢查表面是否有刮痕和異常。
環形燈
環形燈是環形的，可以均勻地照亮物體，不造成陰影。環形燈是一種典型的前燈光源類型，以照明來強化圖片的對比。這類光源易於調適，功能十分「全方位」。環形燈在圓柱形物體的品質控制作業中特別常見，因為其圓形形狀，可以從外部均勻地照亮主體。
背光燈
這種光源技術是自後方均勻地照亮主體，以便清楚拍下主體輪廓或投影。像是孔洞、氣泡或刮痕，都可以用這種方式來明確突顯並受到關注。 背光也是標籤和文化用紙品質控制的重要標準。但是會失去表面狀況的所有相關資訊。
光源入射角帶來的影響
物體上的光源入射角在影像處理扮演重要角色。不同的入射角，可以顯現或隱沒物體的不同特徵。
檢測刮痕
要使用視覺系統來辨識刮痕，建議使用側光；這樣劃痕會沿著相機的方向反射入射光，看起來會更亮。
隱藏刮痕
如果您想隱藏刮痕，可從各種不同角度來照亮物體，例如使用環形燈從上方照亮物體。這樣就可以消除陰影，可以不受干擾地辨識色彩或印記等其他特徵。
機器視覺的光源：彩色光和波長
進行影像處理時，我們可以利用光的各種特性。以不同波長的光來照射不同材質時，光線折射、吸收、傳導或反射的狀況也各有不同。對於視覺系統及其光源技術來說，光的吸收和反射特別受到重視。
運用於品質保證的色彩
物體的物理特性會決定光線會反射、折射或吸收；像鏡子會反射光、水和空氣會折射光、能吸收光的物質會將光轉換為熱，例如夏天被晒熱的地表。物體也會因其本身色彩而反射光線，例如紅色物體會反射紅光、藍色物體則會吸收紅光。
這些條件可用於品質保證：使用黑白相機和紅光時，紅色物體顯得明亮，而藍色物體顯得黑暗。此外，黑白光源通常能帶來更清晰的影像，因為鏡頭的色差不會影響畫質。
肉眼不可見波長
人眼可見光範圍介於 400 至 700 奈米，因為光在此光譜內呈現不同的顏色。超出此可見光範圍的光線則能揭示人眼無法察覺的特徵，例如，水果表面的壓痕可透過紅外線（IR）光清晰檢測。因此，SWIR 相機及特殊光源 SWIR 光源 特別適用於這類應用。
光源技術的協調
光源只是視覺系統的一部分。然而，光源技術的選擇，對影像品質起著決定性的作用：光源品質無法由其他元件來補償平衡。因此，在組成視覺系統時，需特別注重光源部分。
如何選擇光源
首先，限縮要使其可見的物體特徵範圍。此外，考量所拍攝物體的各種屬性也很重要：以什麼材料製成？會反射還是吸收光線？涉及哪些類型的結構、幾何圖形和顏色？物體的移動方式、環境光線條件，以及與物體的距離，都會影響對光源的選擇。
依據這些因素，您可以準確決定要使用的光源。如需更多支援，我們的光源諮詢工具 可為您個別提供產品推薦，並指導您逐步選出可相互搭配使用的光源。
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