在機器視覺系統(tǒng)中，光源起著重要的作用，在光線不夠的情況下，需要檢測肉眼難以看的到的小標(biāo)記、小劃痕的情況，光源該選擇哪種類型呢？

同軸光有利于表面小劃痕粗糙度的成像，那么什么是同軸光呢？

同軸光是一個箱式的形狀，它安裝在鏡頭正下方觀察軸上，可以直接照亮物體表面，通過光源在物體頂部的視窗，向下直視來拍攝圖像。有一個內(nèi)部的發(fā)光面，發(fā)出垂直于觀察軸的光線，直接照射被測物，使相機可以捕捉到物體的鏡面反射光。

以CCS的同軸光源LFV3系列為例，

特點：可以對物體表面的微小不規(guī)則現(xiàn)象進行成像。

通過使用半透鏡，可使LED 擴散光落射在相對于相機軸的同軸上。

一、主要應(yīng)用

光澤表面及鏡面的缺陷、損傷、刻印與凹陷檢測

印制電路板的圖案檢測

玻璃尺寸測量

樹脂成型品的損傷與凹陷檢測等

二、成像案例

1、來對比不同種類光源拍攝的印在板上的印字圖像：

直射光下表面雕刻成像

同軸光下表面雕刻成像

直射光表面雕刻效果不明顯。使用同軸光，由于折射率差異可以看到表面雕刻比較突出的成像。

2、塑料瓶蓋上的劃痕成像效果

由于光線不足劃痕不明顯，在一般光源下看不出劃痕，在同軸光源下劃痕明顯

一般光源下劃痕成像效果

同軸光下劃痕成像效果

點光源和同軸光源的區(qū)別

點光源也可以像同軸光源一樣，從正上方照射被測物，有些鏡頭外殼側(cè)面附有同軸光專用凹槽，可以將點光源從孔中插入鏡頭中，這樣可以節(jié)省空間且易于安裝，但是也有缺點，在反射率低的物體上可能會出現(xiàn)熱點/光斑。

對鏡頭蓋頂部成像時，視場的中心部分變得非常明亮，這種現(xiàn)象叫熱點。

使用同軸光對鏡頭蓋進行成像時，可以看到整個視場被均勻的照亮，圖像沒有產(chǎn)生熱點。

鏡頭搭配的點光源

鏡頭蓋

點光源下出現(xiàn)熱點

同軸光下均勻成像

三、同軸光源的選型要點

主要關(guān)注三點：均勻度、漏光對策、以及大小尺寸。

1、均勻度是指能從中心到周邊均勻的照亮整個視場。

發(fā)光表面的亮度不均勻會導(dǎo)致嚴(yán)重后果，如果照射發(fā)出的光線亮度不均勻，會導(dǎo)致投射在視場的亮度不夠，最終成像亮度會不均勻，這會直接影響檢測精度。

2、防漏光對策

當(dāng)采用同軸光照射時會透過漫射板，使水平安裝的 LED 元件發(fā)出均勻光，然后使用反光鏡將光線彎曲90°，照射下方物體，然而有些從側(cè)面發(fā)出的光，沒有經(jīng)過反光鏡就發(fā)出，影響最終成像，需要防止側(cè)面發(fā)光表面不會直接漏光，只有通過了反光鏡的光才能照亮，同光源發(fā)光面尺寸的正下方的物體。

3、尺寸大小

同軸箱式光源是箱形狀的光源，它的體積通常比點光源或者其他環(huán)形光大，由于它需要在鏡頭與物體之間的有限空間內(nèi)進行安裝，因此盡可能緊湊的同軸箱式照明方式更為易于安裝，且在進行細(xì)微調(diào)整(如調(diào)整與物體的距離)時也更加靈活。