選擇照明的三個步驟

1. 選擇照明的方式（鏡面反射光、漫反射光、透射光等）

2. 觀察檢測部位的特點（損傷、形狀、有無等）。

3. 觀察表面（平面、曲面、是否有凹凸不平等）加以決定。

4. 選擇照明的方法*形狀

5. 根據(jù)工件條件、設置條件等加以決定。

6. 環(huán)形光、低角度光、同軸光、碗光等。

7. 選擇照明的顏色（波長）

8. 根據(jù)工件和背景的材料、顏色等加以決定。

9. 藍色、紅色、白色等。

照明器材的典型形狀（LED）

•  同軸入射方式

•  CA-DX

• 
  

•  低角度方式

•  CA-DL

• 
  

•  直接環(huán)照方式

•  CA-DR

• 
  

•  背光方式

•  CA-DS

• 
  

•  圓頂方式

•  CA-DD

• 
  

•  棒型方式

•  CA-DB

選擇照明：第一步（鏡面反射、漫反射與透射）

LED 照明種類繁多，大體上可以分為如下三種。

• 鏡面反射型：

• 鏡頭接收的光線是來自拍攝對象的鏡面反射光線。

• 漫反射型：

• 避開來自拍攝對象的鏡面反射光，而接收整體、均一的光線。

• 透射型：

• 接收來自拍攝對象背景的光線。是一種檢測輪廓的照明方式。

(1)鏡面反射圖像例 金屬表面的刻印缺印檢查

1. 刻印不明顯

1. 刻印邊緣明顯

需要強調(diào)平坦的金屬表面與凹凸不平的刻印部分之間的反差。

金屬表面容易反射光線，因此最好是利用鏡面反射光來強調(diào)表面與刻印之間的反差。

(2)漫反射圖像例 透明膠帶內(nèi)部的晶片刻印檢查

1. 薄膜反射光線

1. 不受薄膜的影響

需要防止產(chǎn)生光暈，以強調(diào)晶片表面與刻印字符之間的反差。

透明帶不會產(chǎn)生鏡面反射，因此可以選擇斜向照射的漫反射光。

(3)透射圖像例 無紡布異物檢查

1. 異物不明顯

1. 異物陰影明顯

異物與工件色調(diào)相似，從表面上看難以判別，因此需要強調(diào)異物與工件表面之間的反差。

雖然利用反射光難以觀察到異物，但是只要異物的厚度、顏色與工件之間存在差異，則可以通過采用來自工件背面的透射光使異物的黑色陰影顯現(xiàn)出來。

要點

選擇照明的第一步是根據(jù)工件的形狀及檢查目的，確定鏡面反射、漫反射、透射等照明方式。下一步是選擇照明的尺寸及光線顏色，以確保所得到的圖像適于檢查目的。

選擇照明：第二步（確定照明方法與光線形狀）

(1)鏡面反射圖像例 玻璃端面欠缺檢查

僅使用反射光的情況下

照明光線通過鏡面反射隨機映射在玻璃表面

【根據(jù)工件及檢查目的選擇照明】

• 玻璃表面會映射照明光線。

• 需要強調(diào)玻璃與背景之間的反差。

• 最好使光線垂直照在工件上。

• 應確保工件上方有一定空間。

因此選擇同軸入射照明是最適宜的

采用同軸入射照明后

玻璃表面成像均勻

(2)漫反射檢查例 橡膠密封圈欠缺檢查

僅使用反射光的情況下

不能看到圓周上的欠缺

【根據(jù)工件及檢查目的選擇照明】

• 工件是用黑色橡膠制成的，因此不會發(fā)生鏡面反射。

• 欠缺部分也是黑色的，同樣不會發(fā)生鏡面反射。

• 如果采用某種鏡面照射角度，使欠缺部分發(fā)生鏡面反射，則可以達到檢查目的。

• 可使光源接近工件。

因此選擇低角度照明是最適宜的

(3)透射檢查例 引腳形狀檢查

僅使用反射光的情況下

邊緣部分沒有反差復

【根據(jù)工件及檢查目的選擇照明】

• 工件是金屬材料制成的，表面凹凸不平，不能產(chǎn)生均勻的鏡面反射。

• 如使用透射光，則可以去除表面凹凸不平的影響，從而實現(xiàn)邊緣檢查。

• 工件背面可以設置光源。

因此選擇面光（背光）是最適宜的

采用背光照明后

復雜的輪廓變得清晰了。

要點

在選擇了鏡面反射、漫反射或透射等照明方式后，根據(jù)檢查目的、背景、周圍環(huán)境等確定照明類型。

一般說來，鏡面反射可選擇同軸入射照明、環(huán)形照明或棒型照明，漫反射可選擇低角度照明、環(huán)形照明或棒型照明，透射可選擇面照明或棒型照明。其中環(huán)形照明及棒型照明的設置距離更加靈活，因此應用范圍更廣。

選擇照明：第三步（決定光線顏色及波長）

最后根據(jù)工件及背景來選擇光源顏色。

使用彩色照相機時一般會使用白光。如果使用黑白照相機，則需要掌握下面介紹的知識。

利用補色進行檢測

為了檢測紙箱中是否有紅色包裝的點心，分別使用了白色、紅色及黑色的 LED 光源。下圖所示為三種光源造成的對比度差異。

• 使用白色 LED 時

• 亮度均一，沒有反差。

• 
  

• 使用紅色 LED 時

• 紅色包裝較亮，但是效果仍然不夠理想。

• 
  

• 使用藍色 LED 時

• 僅紅色包裝變成黑色，反差更鮮明，檢查效果穩(wěn)定

•  因此藍色是最適宜的

小知識

補色：

色相環(huán)圖中相對的顏色互為補色。用補色光照射時會產(chǎn)生近似黑色的效果。

利用波長進行檢測

透過包裝薄膜拍攝晶片上的刻印文字。與藍色相比，選擇薄膜透射率更高（散射率較低）的紅色光源可以產(chǎn)生更好的反差。

波長不同的光線具有不同的顏色、透射率（例如波長較大的紅色光線具有較高的透射率）、散射率（例如波長較小的藍色光線具有較大有散射率）等特性。

照明的理論知識 總結(jié)

選擇適宜的光源可以得到良好的拍攝效果，從而有利于提高視覺系統(tǒng)效果。

選擇光源時有一定的規(guī)律可循。一般說來，可按照下列步驟選擇最理想的光源。

• 決定鏡面反射、漫反射、透射

• 決定光源形狀（制式）和尺寸

• 決定光源顏色（波長）