机器视觉光源颜色选型攻略

  系统中，光源有很重要的作用，选择正真适合的光源成为决定总系统成败的重要的条件，光源的最大的目的就是将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图像。下面带您了解一下机器视觉光源颜色的选择攻略：

  一般情况下，若使用黑白相机，又对被测物体的颜色选择没有特殊的要求，红色是较为贴切的选择。因为红色LED寿命长、稳定、价格低，更重要的是红色LED的波长更接近传感器的灵敏度峰值，而通常的CCD对紫色、蓝色的光敏感程度没有红光强。

  如果进行彩色成像，则通常考虑使用白色光源。白色LED光源的制造有几种方法，一种是使用白色LED制造，发光管内部有蓝色发光芯片与受到激发后发出黄色的荧光粉，发出的光按特殊的比例叠加到一起，看起来形成了白色，这是最常见的形式。另一种方法是使用红绿蓝三种不一样的颜色的LED，按某种顺序或方式在光源上进行排列，并分别控制每种颜色的度，使用相对方便。此种方法通常使用四个单色RGGB颗粒进行排列，所以其中的绿色分量通常会比较足，之所以多加一个绿色的G通量，是因为人眼对绿色光源（波长555nm）最敏感。

  机器视觉应用中应注意目标颜色与光源颜色的搭配，我们正真看到某个物体成某种颜色，是因为其反射了对应的光谱。我们拍摄物体时，如果要将某种颜色打成白色，那么就得使用与此颜色相同或相似的光源（光的波长一样或接近），而如果要打成黑色，则要选择与目标颜色波长差较大的光源。

  彩色图像中，除了黑色、灰色不明显，其它如白色、紫色、蓝色、绿色、黄色、橙色、红色、棕色都很明显，色彩饱满艳丽。多色排线在白色光源下的黑白相机大尺度成像，不难发现其中的白色、黄色、绿色、橙色较明亮，说明相机对这些波长比较敏感。在红光下成像时，白、红、橙、黄几种颜色显而易见，其它的颜色都很暗，说明红光照射物体时，物体本身有红色分量时，才能反射红光，在黑白相机下表现为红色特征。而在绿色光源下，则白色、绿色、黄色表现明亮，其它较暗淡。蓝色光源下，白色、紫色、蓝色等表现较亮，有效反射蓝光。从中也不难发现，白色，无论在什么光照下，都成明显的白色，是因为其本身不吸收光谱，任何光谱照射到其表面上都会被反射；相反，黑色材料则无论什么光照射上去都不反光成黑色。

  视觉应用中，为目标颜色合理地选择光源的颜色有利于降低算法难度、提高系统稳定性。

  有非常强烈的对比度，在颜色饱和度很高的情况下，可以创建很多十分震撼的视觉效果。

  基于以上颜色理论，如果要将目标打成白色需要选用同类色，如果要目标打成黑色需要选用互补色。

  合理选择光源颜色可以使特征和背景之间产生较大的灰度差别。一把情况下，若使用黑白相机，对被测物体的颜色没有特别的条件的情况下，红色是比较好的选择。

  红色LED寿命长、稳定、价格低。通常ccd对红光比较敏感。波长越长，穿透能力越强。红外的穿透能力强，适合检测透光性差的物体，如棕色口服液杂质检测。

  波长越短，扩散能力越强。紫外对表面的细微特征敏感，适合检测对比不够明显的地方，如食用油瓶上的文字检测。 表面瑕疵检测通常用蓝光。

  不同波长的光线聚焦点不一样，可以参照彩虹形成的原理。在图像中心区域，不用颜色形成的光斑是同心圆。向图像边缘移动时会产生彩虹效应，目标特征将在更大区域上成像，会导致对比度降低。对像素较小的相机影响更严重。

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