环形光源让图像质量瞬间提升，一探究竟！

 

光源对机器视觉检测系统的性能起着重要作用,精确的光学结构设计可以提高捕获图像的质量,准确地分离目标和背景信息,不充足的光线会使捕捉到的图像无法满足需求，针对不同的检测对象,不同的形状光源应运而生。我们来看看最常用的LED光源之一—环形光源。

环形光源，顾名思义，其形状呈环形，是由高密度LED经结构优化特殊设计阵列而成的，可提供多种不同照射角度、不同颜色的选择。能够提供均匀、稳定的光照，其亮度高，安装方便，让机器视觉系统能够更好地捕捉高质量的图像。

由于环形光源的尺寸、形状，发光夹角的不同，环形光源大致分为三类，直射环形光源、低角度环形光源、水平光源。以下我们以CCS环形光源为例，来了解环形光源。

01直射环形光

直射环形光是标准的环形光，安装位置远离物体，靠近相机，因为光线来自LED元件的直接照射，被测物视野中心可有效地被照亮。

 

CCS LDR2系列产品图

LDR2-90构成例

当拍摄镜头盖上的雕刻字体时，如下图所示，若使用条形照明，则会出现阴影，并且拍摄的字体图像不那么清楚。而使用直接环形照明，可捕捉明亮的背景，并且被测物上的雕刻字体更清晰，获得更高对比度的图像。条形光与直射环形光相比，它与低反射率物体具有更好的兼容性。

条形光源成像

直射环形光源成像

可应用于各种字符识别，外观检测，损伤与污垢检测，二维码读取，基板上的零件检测等。

02低角度环形光

低角度环形光与直射环形光相比，在水平方向上的照射光线更强，安装时靠近物体，并从四周以低角度照射，可更加突出物体的不平整部分。

 

CCS FPR系列产品图

FPR-100构成例
 

当使用直接环形光进行智能手表玻璃盖划痕成像实拍时，当从高角度拍摄成像时，光被反射，手表盖上的划痕难以被捕捉到，如果使用低角度拍摄时，可消除眩光，采集的图像效果好，划痕清晰可见。如下图所示。

高角度环形光成像

低角度环形光源成像

可应用于金属零件的边缘提取，电子零件的字符识别，基板上的零件检测，标签检测，对准标记成像等。

03水平环形光

水平环光是一种环状薄光，可从各个方向水平进行照射，需要尽可能安装在靠近物体的位置，物体的边缘及平面，可在水平表面获取物体边缘及平面上的细微不规则异物。这是用环形低角度光源无法捕捉的优势。

 

CCS LDR-LA1产品图

LDR-146-LA1构成例
 

拍摄塑料隔板上的回收标记时，当使用低角度环形光源成像时，标记和背景之间的对比度很低，而使用水平环形光源时，成像可实现更高的对比度，标记成像的更加明显清晰。如下图所示。

低角度环形光成像

水平环形光源成像

可应用于各种边缘检测，金属表面的刻印、损伤与污垢检测，晶片上的异物检测，收缩薄膜的结合部检测，橡胶的凹凸字符识别等。

此外，环形光源还有一些特殊的产品，例如半环形即弧形光源，高亮环形光源及无影环形光源。实际选择环形光源时，需要考虑的因素很多，比如所拍摄物体的情况、光源颜色、大小、调光距离、角度等，选择合适环形光源可提高检测效果和生产效率。