三分算法七分打光。本文系统梳理环形、条形、同轴、背光四类光源的特性与适用边界,给出三步选型法和典型难题(光洁金属划痕、曲面字符、透明件)的打光方案,全部来自项目实战。
行话说"视觉项目三分靠算法,七分靠打光"。算法能在差图上做的补救非常有限——对比度不足、反光、阴影这些问题,在成像阶段花几百块选对光源就能解决,拖到算法阶段可能花几周都补不回来。
光源选型的唯一目标:让要看的特征亮、不看的背景暗(或反之),并且稳定。一切选型方法都是围绕"怎么把目标特征从背景里分离出来"展开。
| 光源类型 | 照明特点 | 适用场景 | 不适用 |
|---|---|---|---|
| 环形光 | 多角度均匀照射,通用性最好 | 表面纹理、轮廓、印刷检测 | 平整高反光面(会成镜面反光) |
| 条形光 | 低角度定向照射,"暗场"效果 | 边缘检测、高度突变、表面划痕 | 需要全视野均匀的场合 |
| 同轴光 | 经分光镜与镜头同轴照射 | 平整反光面(光洁金属、玻璃)上的划痕、字符 | 曲面(反光不均)、粗糙表面 |
| 背光 | 从物体背面透射 | 轮廓尺寸测量、有无判断、透明物体 | 表面特征检测(看不到表面) |
同轴光看表面划痕/压伤;低角度条形光让划痕在暗背景中呈亮线,两者互补覆盖不同深度缺陷
圆顶光消除曲面反光斑,配合 OCR 算法;必要时多工位多角度成像
背光看轮廓与气泡,暗场环形光捕捉内部杂质散射光
多线结构光 + 相机(3D 方案),平面度检测用条纹投影或激光轮廓仪
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