視覺檢測(cè)系統(tǒng)中圖像處理算法的簡(jiǎn)易和檢測(cè)的準(zhǔn)確率較大程度的取決于原始成像情況。選擇合適的照明子系統(tǒng)可以獲得品質(zhì)高，對(duì)比度明顯的圖像。采用較簡(jiǎn)單的算法即可準(zhǔn)確和快速地分割出被檢測(cè)的物體，從而得到被檢測(cè)物體的特征信息。

    目前視覺檢測(cè)系統(tǒng)中常用的光源有LED光源，高頻熒光燈，光線鹵素?zé)羧?。該三類光源的選擇時(shí)主要考慮的因素如表1所示。

    光纖鹵素?zé)舻墓饩€可經(jīng)光纖傳通過狹窄的區(qū)域傳輸?shù)侥繕?biāo)照明區(qū)域，其主要用于光源安裝空間有嚴(yán)格要求，光線傳輸狹窄或曲折等特殊場(chǎng)合。高頻熒光燈可在較大范圍內(nèi)照度保持均勻，因此其可用于對(duì)照度均勻性在大范圍內(nèi)較高的場(chǎng)合。LED光源因其可根據(jù)具體用途的不同，組成所需形狀的LED陣列，功耗低，壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快，波長(zhǎng)可進(jìn)行選擇等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)在的視覺系統(tǒng)采用最為廣泛。

    在視覺檢測(cè)中常用LED陣列，以使視覺成像區(qū)域的照度均勻。目前常見的LED光源有條形光源，環(huán)形光源，面形光源。由于不同的相機(jī)對(duì)不同波長(zhǎng)的敏感度不同，為了獲得優(yōu)質(zhì)的原始圖像，可以采用不同顏色的LED光源，常見的LED光源的顏色有白色，紅色，藍(lán)色，綠色。

    光源決定著視覺檢測(cè)的效果，而LED光源是視覺檢測(cè)中最常用的光源類型，因此視覺檢測(cè)中LED光源照明方案設(shè)計(jì)至關(guān)重要。視覺檢測(cè)的LED方案設(shè)計(jì)主要包括LED光源照明方式和類型選擇設(shè)計(jì)。本小節(jié)主要討論光源的照明方式。

    LED光源常見的照明方式根據(jù)LED和相機(jī)的位置可分為背光照明和前向照明兩種。其中背光照明示意圖如圖(1)所示。前向照明根據(jù)LED光線和相機(jī)鏡頭光軸所成角度大小又分為高角度照明、低角度照明和同軸照明，其照明示意圖分別如圖(2a)，圖(2b)，圖(2c)所示。根據(jù)照明的光線和相機(jī)光軸的角度照明可分為明視場(chǎng)和暗視場(chǎng)，圖(3)中的相機(jī)位置1和相機(jī)位置2為明視場(chǎng)，相機(jī)位置3為暗視場(chǎng)。

    在視覺檢測(cè)中背光照明主要用于提取物體的輪廓信息，其對(duì)外界光具有較好的魯棒性。采用該方案時(shí)設(shè)置合適的光源亮度比較關(guān)鍵，尤其在工件精密的檢測(cè)中。亮度過高時(shí)在薄壁工件邊緣產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象和亮度過低時(shí)圖像產(chǎn)生較多的噪點(diǎn)都會(huì)影響工件輪廓提取的精度。當(dāng)其他參數(shù)設(shè)置相同的情況下，光源在高亮度和低亮度時(shí)工件的圖像分別如圖(4a)和圖(4b)所示。亮度高時(shí)輪廓模糊，亮度低時(shí)圖像噪點(diǎn)比較多。

    前向照明主要用于提取工件表面的信息，具體項(xiàng)目中采用的照明方式取決于光源的直射與散射、工件表面光整與粗糙及安裝的空間等狀況。以識(shí)別芯片的管腳和芯片上字符為例，相對(duì)明視場(chǎng)照明方式，采用LED散射光的暗視場(chǎng)照明方式可使字符和管腳的亮度和背景的亮度區(qū)別更加明顯。明視場(chǎng)和暗視場(chǎng)的效果圖分別如圖(5a)和圖(5b)所示。（研發(fā)部-莊金雷）