2019
12-16

机器视觉之光源篇

视觉检测技术 激光测量技术 共焦光谱技术
         LED光源、卤素灯(光纤光源)、高频荧光灯。目前LED光源最常用,主要有如下几个特点:
         ·可制成各种形状、尺寸及各种照射角度;

         ·可根据需要制成各种颜色,并可以随时调节亮度;
         ·通过散热装置,散热效果更好,光亮度更稳定;
         ·使用寿命长;
         ·反应快捷,可在10微秒或更短的时间内达到最大亮度;
         ·电源带有外触发,可以通过计算机控制,起动速度快,可以用作频闪灯;
         ·运行成本低、寿命长的LED,会在综合成本和性能方面体现出更大的优势;
         ·可根据客户的需要,进行特殊设计。
         LED光源按形状通常可分为以下几类:
         1、环形光源环形光源提供不同照射角度、不同颜色组合,更能突出物体的三维信息;高密度LED阵列,高亮度;多种紧凑设计,节省安装空间;解决对角照射阴影问题;可选配漫射板导光,光线均匀扩散。应用领域:PCB基板检测,IC元件检测,显微镜照明,液晶校正,塑胶容器检测,集成电路印字检查。
         2、背光源用高密度LED阵列面提供高强度背光照明,能突出物体。的外形轮廓特征,尤其适合作为显微镜的载物台。红白两用背光源、红蓝多用背光源,能调配出不同颜色,满足不同被测物多色要求。应用领域:机械零件尺寸的测量,电子元件、IC的外型检测,胶片污点检测,透明物体划痕检测等。
         3、条形光源条形光源是较大方形结构被测物的首选光源;颜色可根据需求搭配,自由组合;照射角度与安装随意可调。应用领域:金属表面检查,图像扫描,表面裂缝检测,LCD面板检测等。
         4、同轴光源同轴光源可以消除物体表面不平整引起的阴影,从而减少干扰;部分采用分光镜设计,减少光损失,提高成像清晰度,均匀照射物体表面。应用领域:系列光源最适宜用于反射度极高的物体,如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测,芯片和硅晶片的破损检测,Mark点定位,包装条码识别。
         5、AOI专用光源不同角度的三色光照明,照射凸显焊锡三维信息;外加漫射板导光,减少反光;不同角度组合;应用领域:用于电路板焊锡检测。
         6、球积分光源具有积分效果的半球面内壁,均匀反射从底部360度发射出的光线,使整个图像的照度十分均匀。应用领域:合于曲面,表面凹凸,弧形表面检测,或金属、玻璃表面反光较强的物体表面检测。
         7、线形光源超高亮度,采用柱面透镜聚光,适用于各种流水线连续检测场合。应用领域:阵相机照明专用,AOI专用。
         8、点光源大功率LED,体积小,发光强度高;光纤卤素灯的替代品,尤其适合作为镜头的同轴光源等;高效散热装置,大大提高光源的使用寿命。应用领域:适合远心镜头使用,用于芯片检测,Mark点定位,晶片及液晶玻璃底基校正。
         9、组合条形光源四边配置条形光,每边照明独立可控;可根据被测物要求调整所需照明角度,适用性广。应用案例:CB基板检测,IC元件检测,焊锡检查,Mark点定位,显微镜照明,包装条码照明,球形物体照明等。
         10、对位光源对位速度快;视场大;精度高;体积小,便于检测集成;亮度高,可选配辅助环形光源。应用领域:VA系列光源是全自动电路板印刷机对位的专用光源。
         光源的选型
         一、前提信息
         1、检测内容
         外观检查、OCR、尺寸测定、定位
         2、对象物
         ①想看什么?(异物、伤痕、缺损、标识、形状等)
         ②表面状态(镜面、糙面、曲面、平面)
         ③立体?平面?
         ④材质、表面颜色
         ⑤视野范围?
         ⑥动态还是静态(相机快门速度)
         3、限制条件
         ①工作距离(镜头下端到被测物表面距离)
         ②设置条件(照明的大小、照明下端到被测物表面的距离、反射型or透射型)
         ③周围环境(温度、外乱光)
         ④相机的种类,面阵or线阵
         二、简单的预备知识:
         1.因材质和厚度不同、对光的透过特性(透明度)各异。
         2.光根拠其波长之长短、对物质的穿透能力(穿透率)各异。
         3.光的波长越长、对物质的透过力越强,光的波长越短、在物质表面的拡散率越大。
         4.透射照明、即是使光线透射对象物、并観察其透过光之照明手法。
         三、光源:
         1.穏定均匀的光源极其重要
         2.目的:将被测物与背景尽量明顕区分
         3.摂取图像时、最重要之处是如何鲜明地获得:被测物与背景的浓淡差
         4.目前、在图像处理领域中最广范的技术手法是:二值化(白黒)处理为了能够突出特征点,将特征图像突出出来,在打光手法上,常用的包括有明视野与暗视野。
         明视野:用直射光来観察对象物整体(散乱光呈黒色)
         暗视野:用散乱光来観察对象物整体(直射光呈白色)具体的光源选取方法还在于试验的实践经验。
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