使用视觉光源的主要目的就是:1.照亮目标,提高亮度;2.形成有利于图像处理的成像效果,降低系统的复杂性和对图像处理算法的要求;3.克服环境光干扰,保证图像稳定性,提高系统的精度、效率。
通过恰当的视觉光源照明设计,可以使图像中的目标信息与背景信息得到更佳分离,这样不仅降低了图像处理的算法难度,同时提高系统的精度和可靠性,但非常遗憾,目前没有一个通用的机器视觉照明系统,可以应对不同的检测要求,因此针对每个特定的案例,都需要设计适应的照明装置,以达到理想效果,而不合适的照明,则会引起很多问题。
选择不同的视觉光源,控制和调节照射到物体上的入射光的方向是机器视觉系统设计的基本参数,它取决于光源的类型和相对于物体放置的位置,一般来说有两种基本的方式:直射光和漫射光,所有其它的方式都是从这两种方法中延伸出来的。
直射光:入射光基本上来自一个方向,射角小,它能投射出物体阴影;
漫射光:入射光来自多个方向,甚至于所有的方向,它不会投射出明显的阴影。 上海嘉励自动化科技有限公司视觉光源服务值得放心。江苏视觉光源选择
1、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,提高光源的使用寿命。应用于: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。
2、同轴光源:光的一致性好
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。应用于:系列光源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。
3、AOI**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;应用于:电路板焊锡检测。
4、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。是全自动电路板印刷机对位的**光源。
5、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。应用于: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。
机器视觉光源影响着机器视觉系统的采像水平,而选择视觉光源的窍门归结到一点就是如何控制物体的光线反射。如果反射光能够得到较好的控制,那么采集的图像也就可以控制。设计光源系统,其目的是:更大程度地增强感兴趣特征的对比度,减少目标上其它部分的影响,减少外部环境的影响。
机器视觉的光学系统的设计就是对反射光的研究,在机器视觉应用中,为获取高质量的图像,很重要的原则就是控制好光源反射到透镜及光线反射的程度。影响物体表面光反射效果的因素有:光源的位置,表面纹理,物体几何形状及光源均匀性。
选择合适的机器视觉光源需要有简单的基础知识:
1.因材质的不同,物体表面对光的穿透特性各不相同。
2.光波长的长短不同,对物质的穿透率也各不相同。
3.光的波长越长、越容易产生衍射,对物质的透过力越强,光的波长越短、在物质表面的扩散率越大。
在机器视觉系统中,工业相机和光源是一对好搭档,为工业相机选择一款配合默契的光源很关键。
首先必须是“均匀光”,均匀光的含义是在离光照源同一垂直距离的位置上每一点的“辐照度”或者光能是一样的。图像传感器上包含了很多个像元,而表征出的性能参数体现相机的整体性能,因此,应该赋予相机上每个像元相同的光从而排除掉由于光照不同引起的性能差异。
对于黑白工业相机,应选单色光,且单色光的波长应该为CCD/CMOS的大量子效率对应的波长。
针对不同的CCD,可以选择单色的红光LED灯,或者绿光LED灯。彩色相机,选用白光,因为彩色相机包含了R、G、B三种颜色,光源也应该包含这三种颜色,故可以使用白光LED。此时测出来的量子效率显然是CCD全波段平均量子效率了。
控制光源或者说光的辐照度的附件有直流稳压电源、光阑。其中,直流稳压电源用以控制给LED灯珠的电压(或电流),从而改变出射光的辐照度;而光阑位于积分球内,通过改变光阑的大小,可以改变积分球中入射光的量从而改变出射光的辐照度。实际测试中可以通过这两种方式来调控。 视觉光源,就选上海嘉励自动化科技有限公司,有想法的可以来电咨询!
为大家分享一些挑选视觉光源的一些技巧:
需要前景与背景更大的对比度,可以考虑用黑白相机与彩色光源;
环境光的问题,尝试用单色光源,配一个滤镜;
闪光曲面,考虑用散射圆顶光;
闪光,平的,但粗糙的表面,尝试用同轴散射光;
看表面的形状,考虑用暗视场(低角度);
检测塑料的时候,尝试用紫外或红外光(机器视觉3D检测);
需要通过反射的表面看特征,尝试用低角度线光源(暗视场);
单个光源不能有效解决问题时考虑用组合光源;
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在机器视觉系统中,合适的工业相机和视觉光源选择十分关键,同时照明和打光也会对成像效果有很大的影响。
首先,照明技术可分为2种,第一种是照射,分为直射光和漫射光,直射光光强度比较高,视野比较亮,射角比较窄,会有光点。漫射光较暗,射角宽,无光点,光斑均匀。第二种种是反射,主要是镜面反射和漫反射,镜面反射反光明亮,与照射距离无关,只与角度有关,不反应物体的颜色。漫反射较暗,与照射距离有关,和角度关系不大,可以判断颜色。
其次,打光方式也分为2种,低角度打光(暗视野)和高角度打光(明视野)。低角度打光,光线方向与检测面相对平行,表明平整部位相对无反射光线进入镜头之中,在画面中显示偏暗。不平整的部位,如凹坑,划痕等表面机构不平整的部位,反光比较杂乱,部分光线会反射到镜头里面,在画面中表现为较亮。高角度打光,光线方向与检测面角度相对垂直,表面平整部位反光相对容易进入镜头之中,在画面中显示偏亮。不平整部位,显示则较暗。 江苏视觉光源选择