光源應(yīng)用案例分析20110422

光源應(yīng)用案例分析奧普特自動(dòng)化科技有限公司光源選型常識(shí)與案例2方向直射光漫射光光譜可見光近可見光其他偏振其他一般過程3目標(biāo)物與入射光的相互作用光源與目標(biāo)的配合光源的發(fā)光類型根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，選擇一個(gè)視覺光源，一般遵循以下過程：

1.明確要檢測(cè)或者測(cè)量的目標(biāo)；

2.分析目標(biāo)與背景的區(qū)別，找出兩者之間最可能差異大的光學(xué)現(xiàn)象；

3.根據(jù)光源與目標(biāo)之間的配合關(guān)系，初步確定光源的發(fā)光類型；

4.拿實(shí)際光源測(cè)試，以確定滿足要求的打光方式；

5.根據(jù)實(shí)際需要，確定性價(jià)比最高的光源。光方向相關(guān)4鏡面反射漫反射定向透射背反射漫透射做漫射板散射表現(xiàn)為漫射吸收深色粗糙表面外形、表面微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、分界面特性、鍍膜……一般情況下，反射光主要成分與反射面顏色一致。光的傳播5牽涉現(xiàn)象：本影、半影（擴(kuò)展光源）、小孔成像……定律：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。光的直線傳播應(yīng)用透視輪廓—背光源存在性檢測(cè)、計(jì)數(shù)、薄片邊緣檢測(cè)和定位、透明體表面和內(nèi)部不透明異物或臟污檢測(cè)、透明體和半透明體突變型和部分漸變?nèi)毕?、鏤空打標(biāo)檢測(cè)等7有些不能使用背光機(jī)構(gòu)要求不能用背光多層不透明體交疊其他特殊情形8漫射背光源的失效一些圓柱體、帶有倒角或圓角邊緣的物體，用漫射背光測(cè)量透視輪廓時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“發(fā)虛”現(xiàn)象，不適合在特別精密的場(chǎng)合使用，擴(kuò)大光源與物體距離可以改良效果。9平行光源作背光平行光配合遠(yuǎn)心鏡頭可以有效去除邊緣“發(fā)虛”的問題。發(fā)虛不一定會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，要看其穩(wěn)定性。精確與準(zhǔn)確的區(qū)別！10光的反射12光的反射定律：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。全反射：大反射角、光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)表面。Eg.原始突變折射率光纖一般情況下，反射角越大反射率越高。鏡面反射-棱鏡系統(tǒng)13鏡面反射-表面平整度檢測(cè)被測(cè)物體表面的形狀等宏觀結(jié)構(gòu)決定了鏡面反射的方向。14針尖器件針腳檢測(cè)控制發(fā)光方向即可得到想要的結(jié)果。15漫射無影光16RIU80漫射光低位照射，可以有效祛除表面的眩光，字符也也清晰顯現(xiàn)。其他類型無影光四邊無影光效果17幅面比較大的視野18壓力表盤檢測(cè)紙尿布雜質(zhì)檢測(cè)圓環(huán)表面亮度均勻照明膠圈反光角度連續(xù)大范圍變化，單方向照光圖像均勻性很差，用多角度獨(dú)立控制組合光源，可以調(diào)出比較理想的效果，缺陷也比較明顯。19膠囊表面缺陷檢測(cè)效果圖片半橢球狀頂端圓柱中心定位控制發(fā)光方向可以得到很穩(wěn)定的結(jié)果。22背反射相關(guān)案例背反射多發(fā)生在透明介質(zhì)的分界面，可能會(huì)產(chǎn)生重影。23反射應(yīng)用-表面檢測(cè)124反射應(yīng)用-表面檢測(cè)225高角度與低角度效果比較26明視野暗視野激光雕刻檢測(cè)，絕大多數(shù)用同軸光27中低角度-鑄造缺陷28IC激光雕刻字符絕大多數(shù)用低角度光源29光的折射30常見現(xiàn)象：水中的筷子、勺子彎折、玻璃磚下方物體斷掉Eg.漸變折射率光纖總之，光纖向光密介質(zhì)方向彎曲

折射應(yīng)用31玻璃管檢測(cè)32玻璃管斷口平整度檢測(cè)啤酒瓶防滑輪定位透明體形狀不同屈光度不同33光的散射34天空是藍(lán)色的。散射應(yīng)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，光線如果沿反射和折射方向入射時(shí)，則相應(yīng)的反射和折射光將沿原來的入射光的方向。即光路是可逆的。如果物點(diǎn)Q發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后在Q'點(diǎn)成像，則Q'點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)同一系統(tǒng)后必然會(huì)在Q點(diǎn)成像。即物像之間是共軛的。漏燈問題要么將光源至于反射視場(chǎng)角之外，要么光源覆蓋整個(gè)反射視場(chǎng)角圓柱體表面檢測(cè)電池蓋子字符檢測(cè)低角度圓柱兩頭打光，直接反光無法進(jìn)入鏡頭，但表面的異常（字符、劃傷）由于反光程度不一樣，可以呈現(xiàn)與背景不同的灰度。40漏燈問題反光問題解決辦法被側(cè)物體表面的的粗糙程度決定了鏡面反射和漫反射成分的多少；物體表面光反射規(guī)律由雙向反射率分布函數(shù)（BRDF）表示物像之間等光程43物點(diǎn)與像點(diǎn)之間的光程總是平穩(wěn)的，即不管光線經(jīng)何路徑，凡是物點(diǎn)通過同樣的光學(xué)系統(tǒng)到達(dá)像點(diǎn)的光線，都是等光程的。

景深問題的解決光的顏色小常識(shí)-光譜44范圍名稱縮寫波長(zhǎng)（nm）紫外真空紫外UV-V100-200遠(yuǎn)紫外UV-C200-280中紫外UV-B280-315近紫外UV-A315-380可見光藍(lán)紫BP380-430藍(lán)B430-480綠藍(lán)GB480-490藍(lán)綠BG490-510綠G510-530黃綠YG530-570黃Y570-580橙O580-600紅R600-720紅-紫RP720-780紅外近紅外IR-A780-1400IR-B1400-3000中紅外IR-C3000-50000

遠(yuǎn)紅外50000-1mm顏色空間45HSLRGB

CIEYIQ:灰度+色彩CMYK光的顏色小常識(shí)-對(duì)比與互補(bǔ)色46光三基色：紅綠藍(lán)黃紫青顏料三基色：紅黃藍(lán)配合色生成色互補(bǔ)色紅+綠黃藍(lán)紅+藍(lán)紫綠綠+藍(lán)青紅顏色過濾與加強(qiáng)47彩色圖像黑白圖像相近顏色過濾（變白）互補(bǔ)色加強(qiáng)（變黑）48彩色攝像機(jī)加色照明原理50RGB-多角度三色組合-AOI專用多角度不同顏色照光，目標(biāo)表面不同坡度圖像顏色不同。51正常比較正常錫膏過多（多錫）錫膏少（少錫）多錫少錫假焊少錫，假焊沒有錫膏對(duì)應(yīng)特征52不同材料對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收率針對(duì)某些焊接材料，藍(lán)色光能使其顯現(xiàn)為黑色，而焊盤則顯現(xiàn)為白色如圖：bongding焊點(diǎn)同軸藍(lán)色點(diǎn)光53瓶口劃傷檢測(cè)同軸光可用于絕大多數(shù)表面劃傷檢測(cè)對(duì)于乳白色塑料制品藍(lán)色同軸光效果最好54紅外光案例紅外光照射，可以將封裝在黑色塑膠下面的金屬電路清晰顯現(xiàn)出來效果和X射線一樣好，而且對(duì)人沒有傷害。紅外光對(duì)塑料穿透性比較好，可以將瓶蓋和瓶頸之間的縫隙顯現(xiàn)出來。瓶蓋高度測(cè)量55紫外光熒光效應(yīng)部分物質(zhì)在紫外光照射下會(huì)發(fā)射熒光，據(jù)此，可以看到可見光不能照射出來的東西。例如：人民幣真假識(shí)別

暗室二維碼等56365nm紫外光經(jīng)常使用的一些配件57濾光片偏振片反接圈光纜漫射板棱鏡防塵片其它使用濾光片消除環(huán)境光干擾58偏振：振動(dòng)方向相對(duì)于傳播方向的不對(duì)稱性光的偏振59Malus定律

起偏：使沒有偏振特性的光變?yōu)槠窆鈾z偏：檢驗(yàn)光的偏振特點(diǎn)，觀察光強(qiáng)變化60Brewster定律自然光在兩種各向同性媒質(zhì)分界面上反射、折射時(shí)，反射光和折射光都是部分偏振光。反射光中垂直振動(dòng)多于平行振動(dòng)，折射光中平行振動(dòng)多于垂直振動(dòng)。

61案例祛除大反射角反光62案例改變不同材料之間的對(duì)比度線偏振片圓偏振片63漸暈的產(chǎn)生與抑制漸暈：對(duì)亮度均勻視場(chǎng)照相，得到的圖片中央亮度高于四周的現(xiàn)象。64距