除了以上介紹的幾種常用照明技術，還有些特殊場合所使用的照明技術，比如在線陣相機中需要亮度集中的條形光照明，比如在精密尺寸測量中與遠心鏡頭配合使用的平行光照明技術，比如在高速在線測量中減小被測物模糊的頻閃光照明技術，又比如可以主動測量相機到光源的距離結構光照明技術和減少雜光干擾的偏振照明技術等。

此外，很多復雜的被測環境需要兩種或兩種以上照明技術共同配合完成。因而豐富的照明技術可以解決視覺系統中圖像獲取的很多問題，光源照明技術的選擇可能對一個視覺系統的成功與否至關重要。

• 光源選擇

  一旦選擇了照明技術，接下來就是選擇何種光源的問題了。光源應該照明形狀的需要，需要有足夠的均勻度，且穩定性能要好。在機器視覺應用中選擇光源應該考慮下面的有關光源的特性：

光譜特征：光源的顏色及測量物體表面的顏色決定了反射到攝像頭的光能的大小及波長。白光或某種特殊的光譜在提取其他顏色的特征信息時可能是比較重要的因素。當分析多顏色特征的時候，選擇光源的時候，色溫是一個比較重要的因素。例如，鹵燈更多表現為黃色，相比氙燈顯現藍色。

對檢測來說，最好的光源顏色（頻率）依靠兩個因素：被檢測物體的顏色和CCD的頻譜響應。下面兩圖就分別是常見光源和接收器的頻譜響應曲線和色輪圖。

彩色CCD通常需要白色的照明光源—盡管這不是永恒的。我們可以通過實驗不同顏色的光來增加圖像的對比度，從而使我們的單色檢測得到加強。

色輪對我們選擇單獨頻率的光源來增大圖像對比度很有幫助。通常用相反色溫的顏色照射，可以達到最高級別的對比度，冷色照射暖色圖像變暗，照射其它的冷色則變亮。

效率：有些光源效率很高，相對于能量的消耗，其散發出更加多的光能，例如熒光燈。而鎢燈，產生相當多的熱量，能量消耗也很大。效率不高的光源產生局部過熱，浪費很多。一般光源的溫度越高，其壽命就會縮短，其消耗的能量就相對較高。

壽命特性：光源一般需要持續多小時的使用。一個壽命為1000小時的光源，在兩班運轉的情況下，只能持續一個星期左右。更換光源燈泡的維護就必須了。LED光源是比較流行的光源，其可以連續工作很長時間，大約可以連續操作100,100小時。

對多數光源，隨著光源的老化，光源釋放的能量會減少，根據光源類型的不同，光能減小可能速度比較慢，也可能很快很明顯。光能輸出的變化可能也影響著光譜特性。當光源的老化速度影響到圖像處理結果的時候就可以注意光源的變化了。

費用：許多光源需要在視覺系統的使用過程中更換。如果光源很昂貴，在機器視覺的使用過程中可能會增大后期費用。另外，光源應該在市場上較容易購買。

6、視覺開發軟件

如果您的機器視覺應用需要強大的程序庫，一套合適的視覺開發軟件可為您縮短的開發周期，節省您的時間和金錢。通常的視覺開發軟件，有包含相機標定、模式識別、測量、形態學、Blob分析、字符識別等算法在內的通用開發包，也有定制或裁減后的專有功能的開發包，比如用于條碼/二維碼識別，測量，表面缺陷檢測等。

作為PC式機器視覺系統的重要組成部分，視覺軟件主要通過對圖像的分析、處理和識別，實現對特定目標特征的處理。

專業的視覺軟件能實現圖像中目標的高精度定位，從而提高了系統的精度。由于開發一款功能強大的視覺底層軟件，需要有專業的開發人員，而且還需要有足夠長的開發周期。

所以，作為一個系統集成商來說，開發視覺項目，從商業的角度來看，筆者認為其工作重心應放在應用層面的開發上，不應混淆底層開發和應用層開發的區別。也就是說，根據項目的要求，合理選擇一款合適的商用視覺軟件包，在最短的時間內，完成所承接的項目，創造最快的效益。

雖然從表面上看，自行開發底層視覺軟件能節約成本，但由于開發視覺底層軟件需要周期長，而且自行開發的軟件在性能上，難于達到由專業人員所開發的效果，以至于開發出來的視覺系統不能滿足預期的技術指標，最終難以使視覺產品走上商品化。

所以，從綜合成本考慮，建議系統集成商在從事視覺項目時，選擇一款專業的視覺軟件。

• 市面上合用的商業視覺軟件包也有許多，性能、價格等相差較大。選擇一款適合項目需要的機器視覺二次開發包時，應從視覺軟件能達到的精度、速度、魯棒性、硬件的要求（是否與圖像采集卡相配）、編程的難易程度和價格等方面來綜合考慮。圖像進行管理、存儲的功能模塊。如，圖像緩沖區、圖像硬盤存儲、 圖像格式輪換等。

• 實際應用部分：專為某一特定領域的視覺系統，所提供的軟件工具。如BGA檢測。

• 顯示功能部分：如，圖像放大功能、畫圖功能等。

• 其他功能部分：如，數據管理模塊等。

  使用與板卡相匹配的軟件包，不僅可以避免在板卡的實際應用過程中，出現“軟硬不配”的問題。同時，如果我們對軟件中的各種工具，可以熟練的善加利用。還可以大大縮短應用系統的開發周期、并且可以使我們便于優化系統，易于進行系統維護、源代碼管理。

面對不同公司的視覺軟件包時，該如何作出正確的選擇？根據上面所講“軟件包的基本功能與構成”一節，就其中較重要的部分，下面我們一一作出分析。

我們首先要考慮的問題是：哪一家公司的軟件更加容易使用，即在此軟件包基礎上作二次開始，是否容易上手、能否縮短開發時間。從以下幾個方面來考慮：

• 開發硬件環境：此軟件包在您公司所選用的電腦硬件系統下是否能正常運行。如，是否支持PCI接口、顯示卡等。

• 開發操作系統；此軟件包在您們公司所選用的操作系統下能否正常運行。如，是否支持WIN7，Linux等等。

• 開發語言：此軟件包是否適用于您們公司所選用的開發語言。如，使用VC，VB、CPB、DELPHI等語言作二次開發，是否簡單易用。

  當然我們還要對比不同公司的軟件包，在圖像處理方面的功能的優劣。

• 邊緣尋找功能：邊緣尋找，是圖像處理中最為基本也是最為常用的工具。此功能主要以下幾個參數作對比：一、精度?？梢圆殚嗆浖漠a品介紹或是使用說明；二、穩定性。可使用不同圖像對軟件進行實際測試，如，進行GR&R測試；三、多樣性。是否能夠應付各種不同的實際情況。如，不同形狀的邊緣尋找，不同明暗情況下的邊緣尋找等等；四、速度?？稍诮y一的情況下（如，使用同一圖像）對不同系統進行實際測試。

• 目標定位功能：目標定位功能，是圖像處理中另一基本且常用的工具。同樣有以下幾個參數作對比：一、精度?？梢圆殚嗆浖漠a品介紹或是使用說明；二、穩定性?？墒褂貌煌瑘D像對軟件進行實際測試；三、速度。對于目標定位功能來說，其運行速度的快慢，可以認為是其軟件水平高低的直接標志之一。可在統一的情況下（如，使用同一圖像、同一速度電腦）對不同系統進行實際測試；四、操作復雜程度。由于目標定位功能比邊緣尋找功能在算法上要復雜得多，這就使得此功能參數設置的繁簡程度，會直接影響二次開發的難易。

• 圖像預處理功能：圖像欲處理功能（如二值化、邊緣銳化、反差調節等等），可以提高圖像分析速度、簡化分析工程。

• 字符讀取功能（OCR）：對于那些主要應用于各種字符讀取的視覺系統來說，此功能尤為重要。

• 數據讀取功能：目前，絕大多數公司的軟件包中，都帶有條形碼、二維碼的讀取功能。大家所要注意的是，不同軟件應付在不良情況的能力，如，光源不足、圖像不清、源碼殘缺等情況。

• 圖像緩沖功能：與板卡的“圖像存儲”功能相似，這一功能的主要目的，是為了緩解拍照與運算時間上不同步的矛盾。與板卡上硬件緩沖區所不同的是，這一功能純由軟件來實現。通常的概念是，在內存中開辟一固定空間，從板卡傳來的圖像信號，在電腦分析完之前都會按序存在這一空間里。每幅圖像地址的指針，另存在一堆棧中。圖像以先進先出的方式清除。

• 實際應用功能：很多公司，為了適應越來越激烈的市場競爭，在原有的底層軟件基礎上，又開發出可應用于某一特定領域的軟件包，以方便這一行業中的視覺二次開發商。如，半導體行業中BGA檢測工具；顯示器生產業中的顯示檢測工具；機器手行業中的系統定位工具等等。

• 接口功能：軟件包是否能夠方便地與其他軟件或控件接口，一起運行。

• 其他輔助功能：除以上所講的各功能以外。各視覺公司，又各自開發出一些其他非圖像處理的軟件工具，以方便開發者使用。如，數據分析工具（SPC）、圖像顯示工具、畫圖工具等等。

應用系統開發時限及功能

在對該選用哪家公司板卡的問題上，作出決定之前。我們還要考慮公司所要開發的目標系統，要擁有哪些功能？在確定了系統這些功能之后，接下來要考慮這些功能是否要由自己來完成，還是使用板卡公司所提供的底層軟件包，等等一系列的問題。

下面，我們就將這些問題按思考步驟綜合一下：

• 系統功能：首先確定所要開發的系統，應該有哪些基本功能。
• 開發時限：再根據項目的具體要求，確定系統開發周期。
• 開發商支持：軟件包開發商是否有詳盡的使用說明；是否能提供足夠的源代碼；如果在本地區有技術支持人員；技術支持人員是否會說中文－－如果不會，您們的開發人員是否能與他們很好地溝通。
• 人力資源：考慮能夠參與開發工作的人力資源，包括：編程能力、視覺知識等等方面?？紤]這個問題，是因為通常選用功能完備的軟件包，并不一定能縮短開發時間，但卻能夠簡化開發工作，使源程序便于優化。
• 分析軟件包功能：確定軟件包所提供的工具，是否能夠支持系統所要求實現功能。
• 最后決定：根據系統所要實現的功能－－哪家公司的軟件包，能夠覆蓋最多的系統功能；項目要求的開發時間－－哪家公司的軟件最容易使用、開發周期最短；公司的人力資源－－哪家公司的軟件包，最適合您公司開發人員的水平。綜合以上各點最決定：哪家的公司的板卡及軟件包，最適合您。

公司經營方向

其實，在我們決定選用哪家視覺公司的板卡的同時，也是在確定自己公司的經營發展方向。原因很簡單，開發一套實際應用視覺系統所需要的成本相當昂貴。如果沒有非常充分的理由，一般來說我們是不會選用另一家公司的板卡，重新作開發的。于是，在我們決定選用哪張板卡的同時，還要考慮下面這個問題：

• 系統開發成本：公司所能承受的開發成本是多少，這包括：一套軟件包的起始工具箱，以及整組開發人員開發期間的工資等。一般來說，性能較好功能完備的板卡及軟件包，都是比較貴的。系統開發成本，直接影響公司資金運作。
• 系統銷售成本：系統開發成果之后的銷售成本是多少。這包括：軟件運行執照，以及系統維護人員的工資等。系統銷售成本，直接影響公司的產品市場定位。
• 軟件包換代：軟件包開發商是否經常推出新產品，并允許客戶更新新版本軟件。軟件版本更新是否免費。
• 實際應用：軟件開發商，在您們公司所要從事的領域里，其軟件包中的視覺工具，是否具有技術優勢。