光源的发展历程

相机只能捕捉到它所看到的东西，要实现成像，必须对场景进行适当照明。

机器视觉系统的核心是图像采集和处理，所有信息均来源于图像之中，图像本身的质量对整个视觉系统极为关键。而照明则是影响机器视觉系统图像质量的重要因素。在工业生产过程中，机器视觉系统的稳定性越来越受到开发工程师的关注，而光学技术为视觉系统稳定起到了关键作用，光源照明的重要性不言而喻。

机器视觉照明的发展主要经历了三个阶段

第一阶段：机器视觉光源直接引入普通照明，主要解决有无问题。在起步阶段，应用最多的是卤素灯和荧光灯，但由于受制发光器件的性能，亮度和寿命成为最大的短板。

第二阶段：机器视觉光源以LED光源为代表，是专门面向多样化应用设计的光源，实现高品质成像。LED光源在谱段突破了可见光范围后，针对3C电子产品制造及太阳能行业将原来可见光不可能完成的任务变为现实，在亮度上，借助高速频闪技术，已经可以做到100wLux以上，满足目前最高速的飞拍场合。

第三阶段：机器视觉光源激光光源为代表的创新产品，强调光源与视觉算法的紧密结合。未来，机器视觉光源将与更多新技术融合，逐步满足智能化需求。激光光源适用于2D/3D视觉应用和检测系统，具有条纹精细，功率分布均匀，边缘清晰等特点，可以有效提高视觉应用的成像分辨率与精度。匹配不同的二次光学设计透镜，激光光源还可提供不同投射图案，不同波长，不同功率的一系列产品，满足客户的各种需求。应用于机器视觉的激光光源常用的波长为405nm、450nm、520nm、532nm、635nm、637nm、655nm、808nm、1064nm等。常用的线性发生器角度可以做到15°、30°、45°、60°、90°等。

机器视觉光源可分为可见光和不可见光，光源种类繁多。环形光源、背光源、条形光源、同轴光源、AOI专用光源、积分球光源、线形光源、组合条形光源、点光源对位光源等，可见光光源又分LED灯、荧光灯、卤素灯（光纤光源)、特殊光源等不同种类。

除了上述光源外，近几年DLP技术随着3D应用在机器视觉行业的兴起，结构光三维视觉以其大量程、大视场、较高精度、光条图像信息易于提取、实时性强及主动受控等特点，在机器视觉领域得到了广泛的应用。

光源是基础 打光是艺术

好的打光效果，基本决定了视觉检测成功的一大半。

俗话说，合适的才是最好的。光源的合理性选择，直接影响了输入图像数据的质量与应用效果。针对每个不同的应用案例与环境，需要选择相应的光源与合理的照明方式，以求达到最好的应用效果。

那如何选择合适的光源呢?

1.对比度

对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。

2.鲁棒性

鲁棒性就是对环境有一个好的适应。好的光源需要在实际工作中与其在实验室中有相同的效果。

3.亮度

当选择两种光源的时候，最佳的选择是选择更亮的那个。光源的亮度不够，必然要加大光圈，从而减小了景深。

4.均匀性

均匀性是光源一个很重要的技术参数。均匀性好的光源使系统工作稳定。

5.可维护性

可维护性主要指光源易于安装，易于更换。

6.寿命及发热量

光源的亮度不易衰减过快，这样会影响系统的稳定，增加维护的成本 。发热量大的灯亮度衰减快，光源的寿命也会受到很大影响。

照明组件的选择和集成，在任何视觉系统中都起着关键作用，光源与其他视觉组件（镜头和相机）一起，提供并管理照明光线，以实现视觉系统的最佳成像效果。对光源的质量、可靠性和长期可用性的要求很高用户来说，用户应尽早考虑选用正确的光源，以节约时间和成本。

接下来给大家介绍三款适用于不同场景和应用的光源。

超稳定恒功率光纤激光光源

▪ 8种波长可选的恒功率型光纤激光光源

▪ “三恒一体”技术（恒功率、恒电流、恒温）实现5‰超高功率稳定性

▪ 输出功率100~400mW连续可调，光束质量优秀，可长时间持续点亮，也可用作实现频闪功能（响应时间为100μs量级）

▪ 在国防、交通、科研、电力等领域具有广泛应用

高功率超高速频闪激光光源

▪ 输出功率可高达50000W的脉冲型激光光源,兼具超高速频闪功能

▪ 脉冲持续时间最短为50ns

▪ 响应频率高达20kHz

▪ 特别适用于高动态形变测试场景（高速飞拍）、等离子体特性测试场景等