先来说一句通俗的说法：机器视觉就是用机器代替人眼进行测量和判断； 机器视觉系统主要包括相机、镜头、光源、图像处理系统和执行器。 光源作为其中的重要组成部分，直接关系到系统的成败。

为什么这么说呢？ 图像是视觉系统的核心。 选择合适的光源可以呈现出良好的图像，可以简化算法，提高系统的稳定性。 如果图像曝光过度，就会隐藏很多重要信息； 会造成边缘的误判； 图像的不均匀性会导致阈值的选择变得困难。 因此，为了保证更好的图像效果，需要选择合适的光源。

机器视觉光源的分类

机器视觉涉及的行业非常广泛，包括电子、汽车、包装、印刷、食品、医疗等。因此，我们面临着各种各样的测试产品：不同的形状和尺寸、不同的颜色和材料、不同的测试环境和指标。 面对种类繁多、要求不同的测试产品，如何选择光源，我们来看看常见光源的特点。

目前理想的视觉光源有高频荧光灯、光纤卤素灯、氙气灯、LED光源等。 目前应用最广泛的光源是LED光源。 以下是一些常见的 LED 光源。

1.环形光源

LED灯珠排列成环形，并与圆的中心轴形成一定的角度。 有不同类型的照射角度和颜色，可以突出物体的三维信息； 解决多方向光照阴影问题； 如果图像出现光影，可以选择扩散板，让光线均匀扩散。 应用范围：螺丝尺寸缺陷检测、IC定位字符检测、电路板焊锡检测、显微镜照明等。

2. 条形光源

LED灯珠呈长条状排列。 多用于以一定角度对物体的一侧或多侧进行照射。 突出物体的边缘特征，并可根据实际情况自由组合，照射角度和安装距离具有良好的自由度。 适用于较大的待测结构。 应用范围：电子元件间隙检测、圆柱面缺陷检测、包装盒印刷检测、药袋轮廓检测等。

3.同轴光源

镜面光源设计有分束器。 适用于不同粗糙度、强反射或凹凸不平的表面区域，检测雕刻图案、裂纹、划痕、分离低反光和高反光区域、消除阴影等。需要注意的是，同轴光源经过分光设计后有一定的光损失，需要考虑亮度，不适合大面积照射。 应用领域：玻璃、塑料薄膜轮廓及定位检测、IC字符及定位检测、晶圆表面杂质及划痕检测等。

4. 顶光源

LED灯珠安装在底部，通过半球内壁反光涂层的漫反射均匀照亮物体。 图像整体照度非常均匀，适合高反光金属、玻璃、凹凸面、曲面的检测。 应用范围：仪表板刻度检测、金属罐字符喷码检测、芯片金线检测、电子元件印刷检测等。

5. 背光

LED灯珠排列在一个表面（底面发光）或围绕光源排列成一圈（侧面发光）。 常用于突出物体的形状和轮廓特征，适合大面积照明。 背光一般放置在物体的底部。 需要考虑该机构是否适合安装。 在较高的检测精度下，可以加强光线平行度，以提高检测精度。 应用范围：机械零件尺寸及边缘缺陷测量、饮料液位及杂质检测、手机屏幕漏光检测、印刷海报缺陷检测、塑料薄膜边缝检测等。

6.点光源

高亮度LED，体积小，发光强度高； 多与长焦镜头配合使用，间接同轴光源，检测视场较小。应用领域：手机内屏隐形电路检测、MARK点定位、玻璃表面划痕检测、液晶玻璃基板校正检测， ETC。

7、线光源：

高亮度LED的排列采用导光柱将光线聚集，光线呈亮带状。 它通常用于使用侧面或底部照明的线扫描相机。 线光源还可以在不使用聚光透镜的情况下使光线发散，从而增加照射面积。 可以在前部添加分束器，将其转换为同轴光源。 应用：液晶屏表面灰尘检测、玻璃划痕及内部裂纹检测、布料纺织均匀度检测等。

LED光源设计自由度高，可以满足不同的检测要求。 是目前主流的视觉光源。面对一些实际的检测物体，我们应该树立什么样的照明思路来选择合适的光源呢？ 下面用实际案例来说明

案例一：人民币防伪标识检测

彩色相机 白光源 彩色相机 紫外光源

选择分析：目标面有多种颜色； 防伪区域具有紫外线显示特性，人眼可辨别。 但黑白相机下，干扰较多，无法呈现高质量图像。

黑白相机UV光源 UV光源加滤镜

防伪区域在黑白摄像头下显示干扰也不是不可能。 对非目标区域的反射进行过滤后，即可实现图像优化。 合理使用滤光片和偏光镜可以解决图像色彩干扰和表面反射。

案例二：药盒生产日期字符检测

选型分析：产品表面光滑、反光。 字体为黑色，可以考虑将背景设为白色，以突出与黑色字符的对比。 考虑的主要光源类型是条形光、环形光和同轴光。 由于产品尺寸较大，暂时排除同轴光。 条形和环形光源。

选择合适的光源类型，然后根据产品颜色选择光源的发光颜色。

白色条状光效 白色环形光效

蓝色条状光效 白色条状光效

红色条状光效 绿色条状光效

药箱本身颜色为绿色，采用绿色条状光源不仅使图像更加均匀机器视觉光源机器视觉光源，而且可以让背景在黑白相机下呈现出较高的灰度值，与背景形成有效的对比。黑色字符部分达到检测的目的。

案例三：消除烟盒表面反光

选型分析：产品表面反光较强。 为了使烟盒整体均匀，光源需要保证每个方向都能照射到，且强度一致。

条形光效1 条形光效2

环形无影光源效果 圆顶+同轴组合效果

反光产品应选择均匀性好的光源。 如果单个光源无法达到效果，可以考虑多个光源的组合，以保证整个区域的均匀性。

案例4：啤酒罐底部字符识别

选型分析：金属弧在灯光照射下以不同角度反射光线。 既要保证图像整体的均匀性，又要突出人物的特点。 对光源的尺寸和角度都有很高的要求。

环形光效 同轴光效

圆顶+同轴效果大开口环形光效

字符与曲面之间存在一定的高度差，两者之间的过渡不平滑。 利用该特征，光线从侧面投射到表面，表面不会形成强烈的反射，字符区域的反射突出。

案例五：电池极芯位置检测

选型分析：顶部金属位置和形状不同，与底部包层有一定距离。 覆层是白色的，会有一些反射。 需要考虑产品方向和引脚位置。

环形光效 平面无影光效

条形光效 低角度环形光效

选用环形光源，保证电池能保证不同方向图像一致。 利用插脚与底面的高度差，将光线以低角度射向产品，金属部分反射强烈，与底部很好分离。

建立有效的照明思路可以通过产品快速评估判断哪种光源能够有效解决问题，并根据被测物体的基本信息和安装情况预测哪种光源照亮目标区域，是亮还是暗，从而可以更好的实现。 软件算法。 照明过程中，应灵活运用光源。 通过调整高度和角度，选择不同类型的光源，多尝试。

光源选择的基本原则

1、根据被测产品的特性进行选择。 一般所选光源的尺寸比产品大，使照射的光能覆盖整个产品； 所选光源的形状与产品的形状接近，使整个产品区域的光强度能够一致； 光源的颜色是为了使检测目标与背景达到一定的对比度，使用与黑白相机下的产品目标区域颜色接近的光源可以在该区域显示出较高的灰度级，否则会显示较低的灰度级； 如果产品表面反光，可以采用均匀性较好的无影光源，如果目标特征不明显，则采用方向性或平行性较好的光源。

2、根据机构要求，光源能满足设备的安装空间。 如果生产线速度快，就要选择亮度较高的光源； 在特殊环境（潮湿、高温）下，需要考虑光源的性能（防水、散热）。

3、在实际测试中，光源的照度能够呈现有效的对比度，同时还必须保证各个区域的均匀性。 一般情况下，检测区域内目标与背景之间存在接近255灰度级的峰值。 此时对比度一般最高。 增强或减弱光源的亮度都会影响对比度差异。 当出现对比度较好的图像时，一定要将检测物体放置在视野内的各个位置，看图像是否一致，以保证实际环境中的稳定性。

本文主要介绍一些常见的光源以及光源选择需要建立的思路。 机器视觉本身也在不断发展和完善。 随着时间的推移，机器视觉将在未来的制造企业中得到更广泛的应用。

舞台灯光不是简单的照明工具。 舞台灯光是舞蹈美的手段之一，也是塑造舞台艺术的技术手段。

现代表演艺术种类繁多，如话剧、歌剧、歌舞、杂技等，不同的剧目对灯光的要求不同。 成熟的灯光工程师不仅仅是简单的灯光工人。 它们可以根据不同的情节和不同的舞台灯光映射来突出人物的心理变化或渲染气氛。 舞台灯光是一场演出的点睛之笔，因此舞台灯光设计尤为重要。 因此，一个合格的舞台灯光设计师应该根据剧目内容、舞台布景和空间条件来设计灯光。 今天新奇电旅科技就为大家介绍一下舞台灯光设计中应该注意的问题。

舞台灯光设计的类型

场景光一般分为三种：自然光、人造光或两者的组合

自然光实际上就是我们所说的阳光。 使用阳光时应注意三个问题：时间、天气、光源的明暗。

人造光与自然光相反。 人造光是三种光源中最常用、最常见的。 灯、火或者一些发光物体，只要能够照亮周围的环境，就被认为是人造光。 但需要注意的是，使用人造光需要考虑光源和光线的质量； 如果有多个光源，则需要明确区分哪个是主光源，并确定该光源是否有色光。 需要注意的是，几乎所有光源都有一种或多种颜色舞台灯具，而不仅仅是纯白色。

最后一种光是自然光和人造光的组合。 在室外强光下拍摄时，摄影师或灯光工程师将使用镜子或补光灯来减轻刺眼的阴影。

舞台灯光设计的目的

本质上，场景的基调和情绪都是关于照明最重要的事情，在某些情况下，唯一的目标是清楚地看到一个或多个物体，但现实可能会变得非常复杂。

灯光有助于表达情感，或者引导观众的视线到鲜明的位置，或者使观众形成特殊的视觉效果，可以给场景提供更大的深度，呈现层次感，那么灯光设计应该表达什么基调，设计的灯光是否能够更好地增强深度层次。

主光在场景中的作用

主光是场景中最重要的光源。 主光不一定只是一个光源，它是照片的主要光源。 同样，主光也不一定像点光源那样固定在一处。

补光灯在场景中的作用

补光主要用于填充场景的暗部和阴影区域，补光可以提供景深和真实感。

更重要的补光来自自然的慢折射，通常称为环境光。 这种类型的光很重要，部分原因是它增加了整个场景的亮度，但大多数渲染器的环境光均匀地应用于整个场景，这减少了场景的整体黑暗度，但消除了一些可能的特征舞台灯具，并且无法在照明对象上建模任何光和阴影，使场景看起来不真实。

模拟环境光的最佳方法是将低强度聚光灯或泛光灯放置在场景中合理的位置。 除了场景中的自然漫射光或环境光之外，补光灯还用于照亮太暗的地方或强调场景的某些部分。 它们可以放置在主光对面以柔化阴影。

背景光在场景中的作用

背景光通常用作“边缘光”。 通过照亮物体边缘，使目标物体与背景分离，作用于物体边缘，产生较小的反射高光区域。 这种高光将使物体增加场景的真实感。