机器视觉需要好的照明，因为好的图像质量是快速图像处理的核心要求。频闪控制器驱动光源能确保提供一个好的光照。

一、使用频闪控制器需要理由吗？

　　对于自动图像处理，改变照明条件可能会导致大量的处理障碍。因此机器视觉的核心要求就是好的照明。频闪控制器保证了物体的完美照明，这就提高了机器视觉的处理速度和稳定性，带来了一个积极的经济效应。另外，频闪控制器可以很明显的提高光源输出。

二、频闪控制器作为光源控制

1.驱动照明

机器视觉中避免阴影和反射的照明典型模型

如果工业相机需要取像，首先需要一个光源。合适的光源是相机取像的基础：

评估区域中最高亮度部分接近灰度值245（8bit）

评估区域中最低亮度部分接近灰度值5（8bit）

避免阴影

重要的区域和细节需要在中间的亮度部分可见

　　为了避免拍摄（快速）移动的物体时出现模糊拖影，最好用短曝光时间。一般的曝光时间在毫秒或微秒级。短曝光的缺点就是需要更多的光照。

2.机器视觉中的LED光源

　　目前，LED光源是用的最多的。它具有寿命长、光照强、响应快、能效高和结构小巧的特点。发出的光可以具有恒定的光谱曲线，变化小。

　　LED光源发出的光与电流是成比例的，电流是发光总量的基础，同样也会产生热能消耗。在较大的工作范围内，LED显示出成比例的光输出，在最大参数和低功率开启阈值部分有显著的区别。因此，用电流驱动而不是电压驱动来调节是可行的。这就是频闪控制器的工作领域。

3.频闪控制器的主要特性

　　通常，频闪控制器只是用来控制光源的开光，也就意味着可以精确地调节LED的电流。LED的开关需要与相机曝光时间同步，而相机的EXPOSURE信号就有此作用。

频闪控制器的主要功能：

通过调节LED电流调节光源亮度
通过调节LED电压调节光源亮度（不建议）
LED的开关（可变的）- 收到相机的曝光信号，打开光源；否则，关闭
LED的开关（固定的）- 相机的触发信号用来点亮LED，按提前设置好的时间（可以用于高功率应用，需要长时间的点亮），此模式可用于曝光控制

有些控制器可以提供附加的功能，如可调的电流斜率、延时、时序、LED极限的预估等。

照明设置与闪光灯控制器

4.LED光源的超驱动

　　频闪控制器的一个特点就是可以在频闪模式下超驱动LED。正如之前所说的，LED对温度很敏感，如果功率消耗导致过热则会损坏。基于此，LED制造商申明需要考虑最大的电流。因为热能消耗是一个时间积累的过程，这就为使用超过标称的最大电流成为可能，只要开启的时间足够短，这样就可以在保证高亮度输出的情况下还能延长寿命。

(1)超驱动的好处

　　如上解释，当LED开启时，电流可以大于LED指标。因为电流和光强是成比例的，因此光源亮度可以高于常规亮度。当相机没有曝光时，LED是关闭的而且可以再次冷却。结果就是当相机再次曝光时，光源可以获得更高的亮度。

　　短曝光时间可以避免拖影模糊的效应，这需要更多的光，因此LED超驱动就显得很有必要了。

5.PWM频闪控制器

　　标准的频闪控制器是控制LED的电压或电流，自身会消耗大量的能量。而PWM频闪控制器是基于不同的原理：光源亮度是由脉冲宽度调控的。PWM控制器不影响最大电流而只是开和关（很高频率）。LED的亮度有开启的百分比控制，电流是最大电流，由欧姆定律I=U/R决定。依据LED指标，需要一个分流电阻（上拉电阻）来驱动LED光源。因此控制器很难产生功率消耗。

(1)PWM驱动的优点

超精细的光源亮度调控（脉宽最低可以设到ns级）
很少的功率消耗（延长光源寿命）
通过光源调制进行曝光控制成为可能
(2)PWM驱动的缺点

需要分流电阻（上拉电阻）

6.集成了频闪控制器的工业相机

　　工业相机有相同的功能-总是抓取相似的图像（良好的照明环境下）。因为总是需要一个光源控制器，所以集成频闪控制器到相机就很有意义。

集成光源控制器到相机的优点：

大大节省布线的精力

不需要额外的频闪控制器
不需要频闪控制器的SDK集成到应用程序中
从长远看，不需要依赖特定的光源控制器
最小化相机与控制器的空间要求
更少的部件提高后续维护的透明化

照明设置与集成频闪控制器

　　SVS-Vistek已经提供集成多个通道的PWM频闪控制器的工业相机好多年了，使其成为4IO概念的一部分最大可以提供3A的电流，使得相机适用当前大约90%的应用。系统集成商更喜欢通过一个SDK同时访问相机和控制器。

　　使得应用变得透明和精巧：无论空间，布线还是编程，当然最终价格成本也会降低。