WEETU WT-TL系列遠心平行光源
遠心平行光源在機器視覺高精度圖像采集中的意義與價值
隨著機器視覺技術的高速發展，在視覺應用中對圖像的采集速度與采集圖像的質量要求越來越高。采集速度與圖像高質量相對存在的一個矛盾體。這個矛盾體的存在是需要我們機器視覺相關技術人員耗費大量研發與精力一起克服突破。
高速圖像采集一定意味著在高速運動停頓拍攝或者是以飛行連續拍攝為基礎的圖像采集方式，既然是以運動中拍攝必定會對圖像采集的時間有所要求，對于提升產品檢測效率軟件工程師會對以下幾方面硬件做出極致的要求：
1.
相機的超高幀率：為了追求高速的圖像采集，相機的采集幀率在100fps左右，相當于10ms，這對圖像的采集及其他相關硬件是一個不小的挑戰
2.
超低的相機曝光時間：Exposure曝光，是產生圖像的速度。如果幀頻是1000fps，那么，一幀的時間就是1ms。如果曝光時間大于1ms，也就是產生圖像都不到1000fps，后面當然就不會有1000fps的圖像了。一個100K掃描頻率的線陣sensor，輸出一行就是輸出一幀，也就是幀頻100K fps，每一幀就是10us。可以想象，曝光時間是不能超過10us，所以這對相機的曝光時間要求就相當高。
3.
工控機的高配置圖像處理：高幀率的圖像采集會對工控電腦瞬間的圖像處理以及運算反饋要求更高。工控電腦的硬件成本也會隨著滿足要求進行大幅的提升。
4.
超高亮頻閃光源：常規LED光源再飛拍情況下只能通過高壓頻閃方式提升光源瞬間亮度，頻閃原理可以提升2倍左右的亮度值，但是實際應用過程中會對相機抓拍的實時性要求比較高，且高亮度閃爍會對人眼造成眩暈甚至短暫性失明。
5.
鏡頭的大光圈：常規FA鏡頭光圈值在F1.4-F12,遠心鏡頭光圈值一般在F5-F8 當光圈的F值小的時候鏡頭的通光量比較大，但相對應的鏡頭的景深會極具下降。為了滿足景深與通光量的中和參數，FA鏡頭與遠心鏡頭最常見使用設定值在F4-F7。但是在實際高速拍攝應用中通光量往往滿足不了拍攝需求。
6.
機械運動的高速響應：在高速運動中對運動機構的高速運動提出了更高要求，更核心的是在高速運動中還要保證拍攝位置偏移量。現有常規高速拍攝位置偏移量在0.01-0.05mm（特殊要求除外），這無疑增加了運動結構的調校及增加了硬件成本。
基于以上6種機器視覺圖像采集中遇到的實際問題，我們從光學角度入手對成像中的鏡頭及光源進行了特殊優化。根據幾何光學原理，無限遠處的物體經過透鏡后將成像在焦平面上；反之，從透鏡焦平面上發出的光線經透鏡后將成為一束平行光。如果將一個物體放在透鏡的焦平面上，那么它將成像在無限遠處。基于該原理我們推出了超高亮高精度遠心平行光源。
WT-TL系列遠心平行光源&普通背光源拍攝原理對比：
遠心平行光源配合遠心鏡頭特別適用于有高度差邊緣有弧角，圓柱形、圓形物體的拍攝。在高精度尺寸測量應用中遠心鏡頭+遠心平行光源的配合應用在視覺測量領域有其專屬特征及獨特優勢。
遠心平行光源如何做到提升光源亮度
1.通過LED發光原理在其基礎上通過光學擬合出適合的LED能量收集光路。通過特定的光學設計最大的利用了LED的能量使其散發出的光線按照設計光路投射出平行且均勻的圓形光斑。
2.單顆大功率LED集中發光使其能量更加聚集，多層背板導熱加環形散射式散熱設計。增加了散熱區域角度同時也增加了散熱面積，通過高效的熱量散失設計提高了LED的散熱且增加了使用壽命及穩定性。
遠心平行光源高亮度如何定義
機器視覺中使用了各種形式及顏色的光源，大家對光源的亮度界定一直是以坎德拉/平方米（cd/㎡）即亮度=光強/面積。光照強度指單位面積上接受光的光通量lux.
以上均為LED自身發射出來的亮度和強度，然而在實際機器視覺應用中更應該講究的是光照強度利用率（光照強度利用率=鏡頭接收光強/LED發射光強），所以結合遠心鏡頭應用中遠心平行光源發射平行光源，遠心鏡頭以平行光源形式接收遠心平行光源發射的平行光 所以 遠心平行光源光照強度利用率=鏡頭接收光強100% / 發射光強100% （因介質材料存在急鏡頭匹配實際問題會有3%-5%左右的誤差）
遠心鏡頭+遠心平行光源再實際使用中因為利用率非常高，正常高速拍攝光源亮度僅需開到LED亮度的20%-30%。所以遠心平行光一般選用單顆高亮單波長LED，單顆結構更容易保證光源發光體的穩定性及一致性，而且發熱量更小壽命更長
遠心平行光在高精度測量時如何提升測量精度
相對于普通的背照式光源，遠心平行光源采用特定單波長，單波長受環境光影響極小可消除由于光源漫反射所造成的產品邊緣呈現漫反射現象，獲得產品邊緣清晰、銳利的圖像，提升了圖像黑白對比度大大縮減了邊緣過渡像素消除邊界效應。
遠心平行光源高均勻性結合遠心鏡頭低畸變成像時實現視野范圍內亮度及分辨率高度一致，還可以間接提升鏡頭景深。為高精度輪廓尺寸測量提供了優質真實的圖像，從而實現高精度測量。
WT-TL系列遠心平行光源&普通背光源拍攝效果對比：
