如何選擇視覺CV光源顏色

一．光源顏色分類

光源顏色的選擇對機器視覺光源有什么影響及意義呢，常用的光源顏色有白色（W）、藍色（B）、紅色（R）、綠色（G）、紅外光（IR）、紫外光（UV）,這六種顏色。那么這六種光源顏色又有什么區別及用途呢？下面就讓沃德普機器視覺光源來給大家介紹一下：

1.白色光源（W）：

白色光源通常用色溫來界定，色溫高的顏色偏藍色（冷色，色溫>5000K）,色溫低的顏色偏紅（暖色，色溫<3300與5000K）之間稱之為中間色，白色光源適用性廣，亮度高，特別是拍攝彩色圖像時使用更多。

2.藍色光源（B）：

藍色光源波光為430-480之間，適用產品：銀色背景產品（如鈑金，車加工件等）、薄膜上金屬印刷品。

3.紅色光源（R）：

紅色光源的波長通常在600-720之間，其波長比較長，可以透過一些比較暗的物體，例如底材黑色的透明軟板孔位定位、綠色線路板線路檢測，透光膜厚度檢測等，采用紅色光源更能提高對比度。

4.綠色光源（G）：

綠色光源波長510-530，介于紅色與藍色之間，主要針對產品：紅色背景產品，銀色背景產品（如鈑金，車加工件等）。

5.紅外光（IR）

紅外光的波長一般為780-1400，我司大多采用940波長的紅外光，紅外光屬于不可見光，其透過力強。一般用于LCD屏檢測等。

6.紫外光（UV）:

紫外光的波長一般為190-400，主要采用385波長的紫外光，其波長短，穿透力強，主要用于觸摸屏ITO檢測、布料表面破損、點膠溢膠檢測等方面，金屬表面劃痕檢測等。

其實機器視覺光源因為其形狀顏色各異，所以每個光源檢測的東西都不一樣。

互補色可增加對比度

當兩種顏色光以適當地比例混合而能產生白色感覺時，則這兩種顏色就稱為“互為補色”。互補色在色環（下圖）上相互對應。兩種互補色等強度混合可以得到白色，如果希望更加鮮明地突出某些顏色，則選擇色環上想對應的互補顏色，這樣可以明顯地提高圖像的對比度。

二．光源顏色選擇策略

在機器視覺系統中，光源具有非常重要的作用，選擇合適的光源成為決定整個系統成敗的關鍵因素，光源的主要目的就是將被測物體與背景盡量明顯分別，獲得高品質、高對比度的圖像。下面帶您了解一下機器視覺光源顏色的選擇攻略：

一般情況下，如果使用黑白相機，又對被測物體的顏色選擇沒有特殊的要求，紅色是比較合適的選擇。因為紅色LED壽命長、穩定、價格低廉，更重要的是紅色LED的波長更接近傳感器的靈敏度峰值，而通常的CCD對紫色、藍色的光敏感程度沒有紅光強。

如果進行彩色成像，則通常考慮使用白色光源。白色LED光源的制造有幾種方法，一種是使用白色LED制造，發光管內部有藍色發光芯片與受到激發后發出黃色的熒光粉，發出的光按一定比例疊加到一起，看起來形成了白色，這是最為常見的形式。另一種方法是使用紅綠藍三種不同顏色的LED，按某種順序或方式在光源上進行排列，并分別控制每種顏色的度，使用相對方便。此種方法通常使用四個單色RGGB顆粒進行排列，所以其中的綠色分量通常會比較足，之所以多加一個綠色的G通量，是因為人眼對綠色光源（波長555nm）最敏感。

機器視覺應用中應注意目標顏色與光源顏色的搭配，我們看到某個物體成某種顏色，是因為其反射了對應的光譜。我們拍攝物體時，如果要將某種顏色打成白色，那么就得使用與此顏色相同或相似的光源（光的波長一樣或接近），而如果要打成黑色，則需要選擇與目標顏色波長差較大的光源。

彩色圖像中，除了黑色、灰色不明顯，其它如白色、紫色、藍色、綠色、黃色、橙色、紅色、棕色都很明顯，色彩飽滿艷麗。多色排線在白色光源下的黑白相機大尺度成像，可以發現其中的白色、黃色、綠色、橙色較明亮，說明相機對這些波長比較敏感。在紅光下成像時，白、紅、橙、黃幾種顏色比較明顯，其它的顏色都很暗，說明紅光照射物體時，物體本身有紅色分量時，才能反射紅光，在黑白相機下表現為紅色特征。而在綠色光源下，則白色、綠色、黃色表現明亮，其它較暗淡。藍色光源下，白色、紫色、藍色等表現較亮，有效反射藍光。從中也可以發現，白色，無論在什么光照下，都成明顯的白色，是因為其本身不吸收光譜，任何光譜照射到其表面上都會被反射；相反，黑色材料則無論什么光照射上去都不反光成黑色。

生活中看到某個物體呈現某種顏色，是因為物體表面反射了該對應的光譜。

視覺應用中，為目標顏色合理地選擇光源的顏色有利于降低算法難度、提高系統穩定性。

同類色

同類色指色相性質相同，但色度有深淺之分。

是色相環中15°夾角內的顏色。

如深紅與淺紅，深藍與淺藍。

鄰近色

鄰近色，就是在色帶上相鄰近的顏色。

例如紅色和橙色。

是色相環中，凡在60度范圍之內的顏色都屬鄰近色的范圍

互補色/對比色

有非常強烈的對比度，在顏色飽和度很高的情況下，可以創建很多十分震撼的視覺效果。

例如橙和藍、紅和綠、黃和紫。

在色相環中每一個顏色對面(180度對角)的顏色。

類似色

類似色是指在色輪上相鄰的三個顏色。

在色輪上90度角內的色統稱為類似色。

例如紅－紅橙－橙、黃－黃綠－綠、青－青紫－紫等均為類似色。

光源顏色的選擇

基于以上顏色理論，如果要將目標打成白色需要選用同類色，如果要目標打成黑色需要選用互補色。

合理選擇光源顏色可以使特征和背景之間產生較大的灰度差別。一把情況下，如果使用黑白相機，對被測物體的顏色沒有特殊要求的情況下，紅色是比較好的選擇。

紅色LED壽命長、穩定、價格低。通常ccd對紅光比較敏感。

波長越長，穿透能力越強。紅外的穿透能力強，適合檢測透光性差的物體，如棕色口服液雜質檢測。

波長越短，擴散能力越強。紫外對表面的細微特征敏感，適合檢測對比不夠明顯的地方，如食用油瓶上的文字檢測。 表面瑕疵檢測一般使用藍光。

不同波長的光線聚焦點不一樣，可以參照彩虹形成的原理。在圖像中心區域，不用顏色形成的光斑是同心圓。向圖像邊緣移動時會產生彩虹效應，目標特征將在更大區域上成像，會導致對比度降低。對像素較小的相機影響更嚴重。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的如何选择视觉CV光源颜色的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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