照明的目的是增强对比度。在一幅机器视觉的图像中，对比度代表着图像信号的质量，它反应了两个区域间的差别，比如物体和背景的差别。因此，设计光源照明的第一步是确定区域间的不同，然后用光源来突出这些不同之处。
1 光源照明设计的基本因素
主要有4个基本因素要重点考虑：
1.1 镜头的视场
在照明系统的设计中，应根据被测对象的尺寸确定镜头的视场。而后，再根据镜头视场的大小决定最佳的照明系统。
1.2 照明系统与工件的间距
在设计系统中，需全面的了解镜头到工作的距离，照明系统到工件的距离，从而确定光源与工件的距离。
1.3 工件的外形、条件和颜色
照明的选
LED照明在光源照明设计中扮演着至关重要的角色，其核心目标是增强图像的对比度，以便于机器视觉系统准确识别和分析。以下是对标题和描述中提到的知识点的详细阐述：
1. **光源照明设计的基本因素**
- **镜头的视场**：选择合适的镜头视场是照明设计的关键步骤。视场的大小应根据被测对象的尺寸来确定，以确保照明系统能够覆盖到所有需要观察的区域，并提供足够的光照。
- **照明系统与工件的间距**：了解并精确控制照明系统与工件之间的距离至关重要，这直接影响到光线的投射角度和强度，从而影响成像效果。
- **工件的外形、条件和颜色**：工件的形状、表面状态和颜色决定了最佳的照明方式。例如，光滑或粗糙的表面可能需要不同类型的光源，而工件的颜色会影响选择光源的波长，以获得最佳的对比度。
- **成像物镜**：照明系统的设计应与选定的成像物镜相匹配，以确保工件上的关键特征如划痕、缺陷等能够清晰可见。
2. **突显不同区域的方法**
- **反射系数**：理解物体对光的镜面反射和漫反射特性，有助于设计适当的照明方案，以区分物体和背景。
- **颜色和光谱分布**：通过调整光源的波长或混合颜色，可以强调或抑制特定颜色，从而突出或隐藏图像的某些部分。
- **光密度**：利用光密度差异，可以通过背光技术突出材料的厚度或透明度。
- **折射**：对于透明或半透明物体，需要考虑折射的影响，以捕捉到内部结构或气泡。
- **纹理**：纹理分析需要根据具体情况选择光源，以增强或减少纹理的影响。
- **深度**：通过直射光和散射光的组合，可以强调或减弱物体的深度感。
- **表面曲向**：曲面的形状影响光线的反射和折射，照明设计需考虑这一点。
3. **照明技术**
- **一般目的的照明**：环状或点状照明适用于大多数场景，提供均匀的漫反射光。
- **背光照明**：用于提高对比度，特别适合显示物体轮廓，但可能丢失表面特征的细节。
- **同轴照明**：适用于需要强调平面和镜面特征的物体，能提供高对比度的图像。
- **连续漫反射照明**：适用于具有复杂几何形状或高反射性的物体，减少反射干扰。
在实际应用中，LED照明设计还需要结合具体的应用场景和需求进行调整优化，如调整光源的角度、亮度和色温，以及采用透镜、滤光片等辅助设备来进一步改善照明效果。同时，考虑到能源效率和系统成本，设计师还应考虑LED光源的寿命、散热和控制策略等因素。LED照明在光源照明设计中是一个综合性的技术，需要兼顾光学、机械和电子等多个领域，以实现最佳的机器视觉效果。
