光源對機器視覺檢測系統(tǒng)的性能起著重要作用,精確的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計可以提高捕獲圖像的質(zhì)量,準確地分離目標(biāo)和背景信息,不充足的光線會使捕捉到的圖像無法滿足需求，針對不同的檢測對象,不同的形狀光源應(yīng)運而生。我們來看看最常用的LED光源之一—環(huán)形光源。

環(huán)形光源，顧名思義，其形狀呈環(huán)形，是由高密度LED經(jīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化特殊設(shè)計陣列而成的，可提供多種不同照射角度、不同顏色的選擇。能夠提供均勻、穩(wěn)定的光照，其亮度高，安裝方便，讓機器視覺系統(tǒng)能夠更好地捕捉高質(zhì)量的圖像。

由于環(huán)形光源的尺寸、形狀，發(fā)光夾角的不同，環(huán)形光源大致分為三類，直射環(huán)形光源、低角度環(huán)形光源、水平光源。以下我們以CCS環(huán)形光源為例，來了解環(huán)形光源。

01直射環(huán)形光

直射環(huán)形光是標(biāo)準的環(huán)形光，安裝位置遠離物體，靠近相機，因為光線來自LED元件的直接照射，被測物視野中心可有效地被照亮。

CCS LDR2系列產(chǎn)品圖

LDR2-90構(gòu)成例

當(dāng)拍攝鏡頭蓋上的雕刻字體時，如下圖所示，若使用條形照明，則會出現(xiàn)陰影，并且拍攝的字體圖像不那么清楚。而使用直接環(huán)形照明，可捕捉明亮的背景，并且被測物上的雕刻字體更清晰，獲得更高對比度的圖像。條形光與直射環(huán)形光相比，它與低反射率物體具有更好的兼容性。

條形光源成像

直射環(huán)形光源成像

可應(yīng)用于各種字符識別，外觀檢測，損傷與污垢檢測，二維碼讀取，基板上的零件檢測等。

02低角度環(huán)形光

低角度環(huán)形光與直射環(huán)形光相比，在水平方向上的照射光線更強，安裝時靠近物體，并從四周以低角度照射，可更加突出物體的不平整部分。

CCS FPR系列產(chǎn)品圖

FPR-100構(gòu)成例

當(dāng)使用直接環(huán)形光進行智能手表玻璃蓋劃痕成像實拍時，當(dāng)從高角度拍攝成像時，光被反射，手表蓋上的劃痕難以被捕捉到，如果使用低角度拍攝時，可消除眩光，采集的圖像效果好，劃痕清晰可見。如下圖所示。

高角度環(huán)形光成像

低角度環(huán)形光源成像

可應(yīng)用于金屬零件的邊緣提取，電子零件的字符識別，基板上的零件檢測，標(biāo)簽檢測，對準標(biāo)記成像等。

03水平環(huán)形光

水平環(huán)光是一種環(huán)狀薄光，可從各個方向水平進行照射，需要盡可能安裝在靠近物體的位置，物體的邊緣及平面，可在水平表面獲取物體邊緣及平面上的細微不規(guī)則異物。這是用環(huán)形低角度光源無法捕捉的優(yōu)勢。

CCS LDR-LA1產(chǎn)品圖

LDR-146-LA1構(gòu)成例

拍攝塑料隔板上的回收標(biāo)記時，當(dāng)使用低角度環(huán)形光源成像時，標(biāo)記和背景之間的對比度很低，而使用水平環(huán)形光源時，成像可實現(xiàn)更高的對比度，標(biāo)記成像的更加明顯清晰。如下圖所示。

低角度環(huán)形光成像

水平環(huán)形光源成像

可應(yīng)用于各種邊緣檢測，金屬表面的刻印、損傷與污垢檢測，晶片上的異物檢測，收縮薄膜的結(jié)合部檢測，橡膠的凹凸字符識別等。

此外，環(huán)形光源還有一些特殊的產(chǎn)品，例如半環(huán)形即弧形光源，高亮環(huán)形光源及無影環(huán)形光源。實際選擇環(huán)形光源時，需要考慮的因素很多，比如所拍攝物體的情況、光源顏色、大小、調(diào)光距離、角度等，選擇合適環(huán)形光源可提高檢測效果和生產(chǎn)效率。