镜头相当于人眼的晶状体，如果没有晶状体，人眼将看不到任何物体；如果没有镜头，那么摄像机将无法输出清晰的图像。当人眼的肌肉无法将晶状体拉伸至正常位置时，也就是人们常说的近视眼，眼前的景物就变得模糊不清。摄像头与镜头的配合也有类似现象，当图像变得不清楚时，可以调整摄像头的后焦点，改变CCD芯片与镜头基准面的距离(相当于调整人眼晶状体的位置)，便可以将模糊的图像变得清晰。由此可见，镜头在视觉系统中有着非常重要的作用。以摄像机镜头尺寸可将镜头分为1英寸、2/3英寸、1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸等规格，下面是一个简单的芯片尺寸规格表：格式1英寸2/3英寸1/2英寸1/3英寸1/4英寸高度9.6mm6.6mm4.8mm3.6mm2.4mm宽度12.8mm8.8mm6.4mm4.8mm3.2mm摄像机镜头规格应视摄像机的CCD尺寸而定，两者应相对应。1.摄像机的CCD靶面大小为1／2英寸时，镜头应选1／2英寸。2.摄像机的CCD靶面大小为1／3英寸时，镜头应选1／3英寸。3.摄像机的CCD靶面大小为1／4英寸时，镜头应选1／4英寸。如果镜头尺寸比摄像机CCD靶面尺寸大时，将使图像视野比镜头视野小，即不能很好地利用镜头的视野；如果镜头尺寸比摄像机CCD靶面尺寸小时，将发生“隧道效应”，即图像有圆形的黑框，像在隧道里拍的一样。监控相机一般都比较小，甚至小于1/3英寸；工业相机稍微大一些，一般1/2英寸到1英寸不等；传统的135相机底片比当前的一般感光芯片都大，36mm×24mm（1.4英寸×0.9英寸），画面对角线长度为43mm（1.7英寸），即是1.7英寸的，120中幅相机，其感光面尺寸有三种：45×60mm、60×60mm和90×60mm，可见画幅更大。

机器人视觉检测系统的特点是提高生产的弹性和自动化程度。在一些不适合于人工作业的危险工作环境或人工视觉难以满足要求的场合，常用机器视觉来替代人工检测；同时在大批量工业生产过程中，用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高，用机器视觉检测方法可以大大提高生产效率和生产的自动化程度。而且机器视觉易于实现信息集成，是实现计算机集成制造的基础技术。可以在快速生产的生产线上对产品进行测量、引导、检测、识别，并能保质保量的完成生产任务。在机器人视觉系统中，获得一张高质量的可处理的图像是至关重要。系统之所以成功，先要保证图像质量好，特征明显。一个机器视觉检测项目之所以失败，大部分情况是由于图像质量不好，特征不明显引起的。要保证好的图像，必须要选择一个合适的机器视觉光源。[机器视觉光源]选择的基本要素亮度：​当选择两种机器视觉光源的时候，更佳选择是更亮的那个。当光源不够亮时，可能有三种不好的情况会出现。1、相机的信噪比不够；2、由于光源的亮度不够；3、图像的对比度不够，在图像上出现噪声的可能性也随即增大。对比度：对比度在机器视觉系统来说非常重要。机器视觉应用的照明任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生较大的对比度，从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。稳定性：另一个测试好光源的方法是看光源是否对部件的位置敏感度够小。当光源放置在摄像头视野的不同区域时，结果图像应该不会随之变化。方向性很强的光源，增大了对高亮区域的镜面反射发生的可能性，这不利于后面的特征提取。-THEEND-版权东莞浩立自动化科技有限公司如涉及版权问题请及时联系处理视觉系统,工业机器视觉,机器视觉系统,视觉光源,工业相机,工业镜头,视觉控制器,东莞浩立自动化欢迎访问东莞浩立自动化科技有限公司(www.haoliauto.com)

机器视觉系统中，[工业镜头]相当于人的眼睛，其主要作用是将目标的光学图像聚焦在图像传感器（相机）的光敏面阵上。视觉系统处理的所有图像信息均通过工业镜头得到，工业镜头的质量直接影响到视觉系统的整体性能。下面对机器视觉工业镜头的相关专业术语做以详解。在工业应用上用到的镜头通常有普通工业镜头和远心工业镜头，二者之间的区别在于，远心工业镜头是平行光路设计，主要是为纠正传统工业镜头视差而设计，它可以在一定的物距范围内，使得到的图像放大倍率不会变化，即不会产生近大远小的情况，这对被测物体不在同一物面上的情况是非常重要的应用。而普通工业镜头在拍摄时，被测物体（或CCD芯片）离镜头距离的远近不一致，会造成放大倍率不一样，目标物体离镜头越近(工作距离越短)，所成的像就越大。在使用普通镜头进行测量时，会存在如下问题：1.由于被测物体不在同一个测量平面，而造成放大倍率的不同；2.镜头畸变大；3.视差，也就是当物距变大时，对物体的放大倍数也改变；4.镜头的解析度不高；5.由于视觉光源的几何特性，而造成的图像边缘位置的不确定性。远心工业镜头可以有效解决普通[工业镜头]存在的上述问题，而且没有此性质的判读误差，因此可用在高精度测量、度量计量等方面。无论何处，在特定的工作距离，重新调焦后会有相同的放大倍率，因为远心镜头的大视场范围直接与镜头的光栏接近程度有关，镜头尺寸越大，需要的视场就越大。远心工业镜头是一种高端的工业镜头，像质出众，畸变小，特别适合于尺寸测量的应用，可配合软件进行精密测量。在相同的拍摄条件下，由于普通连续变倍工业镜头存在的视觉聚焦误差，易产生阴影，对于图像精度不高。用连续变倍远心工业镜头拍摄，因为远心工业镜头特有的平行光特性，可以确保拍摄出的物体轮廓清晰，数据准确，不需要对图像做过多校正。对比可见远心工业镜头比普通工业镜头更适合检测有厚度小孔的孔径，以及对边缘提取要求高的测量应用行业。由于普通[工业镜头]的入光和成像光线不是平行光设计，存在视觉误差。由普通工业镜头拍摄出来的图片，不易判读边缘，需要很复杂的算法校正。远心工业镜头的光路是平行光设计，用远心镜头拍摄齿轮，被拍物体轮廓清晰，数据真实，不存在畸变现象，无需对图像校正。用普通的工业镜头拍摄，由于视觉误差和聚焦不准，所以在拍摄物体提取不清晰，有阴影的现象，对识别造成影响，数据不准确。用远心镜头拍摄，由于远心镜头具有平行光的远心特性，不存在视觉误差，所以在拍摄物体时图像清晰，数据准确。易于检测到毛刺，以及检测孔径大小等。-THEEND-版权东莞浩立自动化科技有限公司如涉及版权问题请及时联系处理视觉系统,工业机器视觉,机器视觉系统,视觉光源,工业相机,工业镜头,视觉控制器,东莞浩立自动化欢迎访问东莞浩立自动化科技有限公司(www.haoliauto.com)

什么是同轴光源光源通过漫射板发散打到半透半反射分光片上，该分光片将光反射到物体上，再由物体反射到镜头中。由于物体反射后的光与相机处于同一个轴线上，因此，此种方式的光源被称之为同轴光源。同轴光有何特点:漫射、均匀、直上镜头什么情况下需要使用此光源表面平整的情况下。根据同轴光的特点，只有平整的物面才能较好的将光反射到镜头中。不平整的物面上的光被斜着反射到其他地方，因此会在图像中呈现暗色。因此。那些不平整的地方，才能够较好的凸显出来。使用此光源时需要注意的地方同轴光不能离物体太近，否则会因为其发光面的漏光而导致光面不是漫射的均匀光。同轴光由于中间有块半透半反射玻璃，且当同轴光用于物体和镜头之间时，会影响成像的精度。其可能导致边缘变虚，不够锐利。

判断机器视觉光源的好坏，首先必须了解什么是光源需要做到的，光源的作用并不仅仅局限于使检测部件能够被摄像头“看见”，有时候，一个完整的机器视觉系统无法支持工作，很大一部分原因是光源造成的。照明系统是机器视觉系统中最关键的部分之一，机器视觉光源直接影响到图像的质量，进而影响到系统的性能。好的打光设计能够使我们得到一幅好的图像，从而改善整个系统的分辨率，简化软件的运算。影响光源的因素：1.对比度：对比度对机器视觉来说非常重要，机器视觉应用照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度，从而易于特征的区分。2.亮度：当选择两种光源的时候，最佳的选择肯定是更亮的那个。因为当光源亮度不够时就会出现以下三种情况：一、相机的信噪比不够；二、图像的对比度不够，在图像上出现噪声的可能性也随之增大；三、光源的亮度不够，必然需要加大光圈，从而减少景深，并且自然光也会随机对系统加大影响。3.鲁棒性：测试好光源的方法是看光源是否对部件的位置敏感度最小。当光源放置在摄像头视野的不同区域或不同角度时，结果图像应该不会随之变化。方向性很强的光源，增大了对高亮区域的镜面反射发生的可能性，这不利于后面的特征提取。在很多情况下，好的光源需要在实际工作中与其在实验室中有相同的效果。4.光源可预测：当光源入射到物体表面的时候，光源的放映是可以预测的，光源可能被吸收或被放射，光可能被完全吸收（黑金属材料，表面难以照亮）或者被部分吸收（造成了颜色的变化及亮度的不同）。不被吸收的光就会被反射，入射光的角度等于反射光的角度。5.物体表面：如果所有物体表面是相同的，在解决实际应用的时候就没有必要采用不同的光源技术了，但由于物体表面的不同，因此需要观察视野中的物体表面，并分析光源入射的反映。6.光源的位置：既然光源按照入射角反射，因此光源的位置对获取高对比度的图像很重要，光源的目标是要达到使感兴趣的特征与其周围的背景对光源的反射不同。预测光源如何在物体表面反射就可以决定出光源的位置。7.选择光源：光源应该按照照明形状的需要来选择，需要有足够的均匀度，且稳定性能要好。

环形光源是机器视觉LED光源的一种，机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号，图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，如面积、数量、位置、长度，再根据预设的允许度和其他条件输出结果，包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等，实现自动识别功能。环形光源由高亮LED阵列特殊设计而成，光源角度以中心垂直线为基准，提供多种不同照射角度选择，适应于检测物体的边缘清晰特征，突出感兴趣的被测物体信息，解决对角照射阴影问题。环形光源应用场合检测IC芯片上的印刷字符检测电路板上的元件检测标签检测液晶玻璃基板的标记检测板装药缺片和颗粒破损检测轴承表面损伤成像实例：用零角度低工作距离打光，清晰展现物体表面划痕。透明手机乳胶按键上的数字清晰呈现低角度环形光轻松获取易拉罐盖边缘以及拉环轮廓，边缘凹陷清晰可见检测物体表面凹槽的加工轮廓瓶盖上的商标、字符、图案清晰显现，特征突出检测IC卡上的引线

轴光源发出的光比其他类型的光源更均匀些，而且对于反光物体检测，更能体现出其优势。同轴光源一般是应用在反光平面划痕检测、包装条码识别，烤瓷表面检测、平面瑕疵检测、金属板表面检测、PCB板引导定位等。轴光源（漫射同轴灯，金属平面漫反射照明光源）提供了比传统光源更均匀的照明，因此提高了机器视觉的准确性和重现性。均匀照亮平面，有光泽的表面加强划刻，凹陷，或压印特征在镜面，漫射和或吸收表面形成对比降低透明外壳或遮盖物的透过率电子元件检测基准定位轴光源主要用于检测反光程度很厉害的平面物体，比如玻璃。轴光源能够凸显物体表面不平整，克服表面反光造成的干扰，主要用于检测物体平整光滑表面的碰伤、划伤、裂纹和异物。轴光源可以消除物体表面不平整引起的阴影，从而减少干扰；部分采用分光镜设计，减少光损失，提高成像清晰度，均匀照射物体表面。应用领域:系列光源最适宜用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测，芯片和硅晶片的破损检测，PCB板引导定位，包装条码识别。用案例：测项目：反光平面裂纹检测使用同轴光源可以清晰地检测出表面的裂纹(实物图）效果图）么知道自己需要的是不是同轴光源呢？可以先了解一下自己的被测物需要检测的部分是什么？例如划痕、缺陷等。还需要注意物体的表面是属于反光的镜面还是粗糙的平面，或者是曲面等不规则形状。而且物体的材质与表面颜色也很重要，因为有些颜色会吸光。在分析了解了这些大概情况，可以大致的知道自己需要选择的光源类型及颜色。

机器视觉光源选型需要注意什么1.根据检测产品特征选择，一般选择光源的大小要比产品大，这样照射的光线才能覆盖到整个产品；选择的光源的形状接近产品形状，可以让整个产品区域光照强度一致；光源颜色选择是要能够让检测目标与背景有一定对比度，在黑白相机下使用与产品目标区域颜色接近的光源能够该区域呈现更高的灰度，反之则呈现较低灰度；如果产品表面反光较强可以选用均匀性更好的无影光源，目标特征不明显则选用指向性或平行性更好的光源。2.根据机构要求，光源能够满足设备的安装空间，产线的速度快就需要选择亮度更高的光源；在3.实际测试，光源照射能够呈现有效对比度，也要保证各个区域的均匀性。一般在检测区域目标和背景一个接近255灰度的峰值，这个时候对比度一般最高加强或减弱光源亮度都会影响对比度差值。当出现较好对比图像时一定要把检测物体放在视野内的各个位置看看图像是否一致，这样才能保证在实际环境中的稳定性。

环形光源主要是为机器视觉，工业检测灯方面的LED光源，具有亮度可调，低温，均衡，无闪烁，无阴影，同时在特用的内嵌式的结构，同时可以添加偏光片加上光线的干扰应用实例：-THEEND-版权东莞浩立自动化科技有限公司如涉及版权问题请及时联系处理视觉系统,工业机器视觉,机器视觉系统,视觉光源,工业相机,工业镜头,视觉控制器,东莞浩立自动化欢迎访问东莞浩立自动化科技有限公司(www.haoliauto.com)

机器视觉技术是计算机学科的一个重要分支，自起步发展至今，机器视觉已经有20多年的历史，其功能以及应用范围随着工业自动化的发展逐渐完善和推广。20世纪50年代开始研究二维图像的统计模式识别。60年代Roberts开始进行三维机器视觉的研究。70年代中，MIT人工智能实验室正式开设“机器视觉”课程。80年代开始，开始了全球性的研究热潮，机器视觉获得了蓬勃发展，新概念、新理论不断涌现。机器视觉：顾名思义就是让机器长上像人一样的眼睛,能够识别,定位物体,判断产品上的瑕疵等。简单的定义为：利用机器代替人眼来做测量或判断。现在，机器视觉仍然是一个非常活跃的研究领域，与之相关的学科涉及：图像处理、计算机图形学、模式识别、人工智能、人工神经元网络等。中国机器视觉呈快速增长趋势。当前，机器视觉的应用已经超越了其传统的检验领域，向着更深层、更为多样化的领域扩展。与此同时，机器视觉产品的采购量也在节节攀升。随着市场机会的增多，客户对于产品质量和质量控制的要求也越来越高，已经不能接受任何缺陷。伴随着自动化生产线不断扩大产能的要求和质量控制的要求，人工检测不仅麻烦，也越来越变得不可行了。解决的方法就是采用机器视觉自动检测系统。视觉光源是机器视觉系统成功的首要因素。为什么要使用机器视觉光源？因为机器视觉光源具有强化特征、弱化背景、突出测量特征、提高图像像素、简化算法、降低系统复杂度、提高系统的检测精度和速度的特点。目前LED光源是最常用的机器视觉光源。之所以大部分都选择LED光源。因为具有以下几点优点：1、照射的自由度：位置、方向、范围、亮度及平行光和扩散光的选择2、响应速度快：10μｓ（1/100万秒）3、波长的选择性强，反射、漫射的最佳化4、寿命长：约3万小时5、综合运转成本低，耗电低，维护管理的工作量少