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    瑞智光电为您深度解析机器视觉光源

    2020-05-13 08:48:19 责任编辑: 瑞智光电 0

      机器视觉系统的核心是图像的采集和处理,图像本身的成像质量对整个视觉系统极为关键。光学光源则是影响机器视觉系统成像质量的重要因素,好多光源和照明效果对视觉判断影响是很大的?;魇泳豕庠词腔魇泳跸低臣丶牟糠种?,直接影响图片质量的好坏,关系到系统的成败,其重要性无论如何强调都不过分。


      好的光源能够使你需要寻找的特征非常明显,除了是摄像头能够拍摄到部件外,好的光源应该能够产生最大的对比度、亮度足够且对部件的位置变化不敏感。光源选择好了,剩下来的工作就容易多了。既然机器视觉光源在机器视觉系统中这么重要,那么接下来我们就来详情地了解一下机器视觉光源!

    机器视觉光源

      一、机器视觉光源选型基本要素


      1、对比度:对比度对机器视觉来说非常重要?;魇泳跤τ玫恼彰鞯淖钪匾娜挝窬褪鞘剐枰还鄄斓奶卣饔胄枰缓雎缘耐枷裉卣髦洳畲蟮亩员榷?,从而易于特征的区分。对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。


      2、亮度:当选择两种光源的时候,最佳的选择是选择更亮的那个。当光源不够亮时,可能有三种不好的情况会出现。第一,相机的信噪比不够;由于光源的亮度不够,图像的对比度必然不够,在图像上出现噪声的可能性也随即增大。其次,光源的亮度不够,必然要加大光圈,从而减小了景深。另外,当光源的亮度不够的时候,自然光等随机光对系统的影响会最大。


      3、鲁棒性:是看光源是否对部件的位置敏感度最小。当光源放置在摄像头视野的不同区域或不同角度时,结果图像应该不会随之变化。方向性很强的光源,增大了对高亮区域的镜面反射发生的可能性,这不利于后面的特征提取。


      二、机器视觉光源的作用


      1、照明目标,提高目标亮度;


      2、形成最有利于图像处理的成像效果;


      3、克服坏境光的干扰,保证图像的稳定性;


      4、用作测量的工具和参照;


      5、降低系统设计的复杂度;


      6、突出测量特征,简化图像处理算法;


      7、提高视觉系统的定位、测量、识别精度,以及系统的运行速度。


      三、机器视觉光源的分类


      机器视觉LED光源按形状通??煞治韵录咐?


      1、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。

    机器视觉光源-条形光源

     ?。?)条形光源的特点:


      a、LED均成直线或其组合排列,照度高,光源指向性强,照明效果也符合直线型规律或其叠加。


      b、采用特殊光学透镜,有效改变LED照射角度。


      c、采用标准模具成型、拼接安装,结构稳定。


      d、可选漫射版导光,光线均匀。


      e、尺寸、颜色可以根据实际需求定制。


     ?。?)条形光源应用领域:


      a、可用于电子元件识别与缺陷检测;


      b、文字、形状识别等;


      c、金属表面检查;


      d、图像扫描;


      e、表面裂缝检测;


      d、LCD面板检测等。


      2、环形光源


      环形光源分为垂直照射环形光源,角度照射环形光源,低角度环形光源,无影环形光源。

    机器视觉光源-环形光源

     ?。?)环形光源的特点:


      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。


      A、垂直照射环形光源的特点:


      a、用高亮度LED高密度安装,提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色;


      b、照明面积较大,光照均匀性好,适用于较大面积照明;


      c、可用于底基和线路板定位、晶片部件的检查等。


      B、角度照射环形光源的特点:


      a、用超高亮度LED高密度安装,提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色;


      b、在一定工作距离下,光束集中亮度高,均匀性好,照射面积相对较??;


      c、用于塑胶容器检查、工件螺孔定位、标签检测、管脚、集成电路印子检测等类似用途。


      C、低角度环形光源的特点:


      a、用超高亮度LED进行水平照射,提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色;


      b、低角度照射光照明对表面凹凸表现力强,特别适用于晶片或者玻璃底基上的伤痕检测,刻印文字的读取、工件边缘轮廓抽取、划痕检测等。


      D、无影环形光源的特点:


      a、使用超高亮度LED进行光线垂直照射,提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色;


      b、漫反射二次光源,光照均匀,无影效果,对镜面反射体如晶片或玻璃基底上的伤痕检测,金属表面检测效果突出。

    无影环形光源

     ?。?)环形光源应用领域:


      a、PCB基板检测;


      b、IC元件检测;


      c、显微镜照明;


      d、液晶校正;


      e、塑胶容器检测;


      f、集成电路印字检查;


      g、毫米级小型透明贴片检测。


      3、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。


     ?。?)背光源的特点:


      a、使用超高亮度LED进行正面垂直照射,提供红、绿、蓝、白、红外、紫外等颜色;


      b、经过特殊导光材料优化光路,平行性好;


      c、适合外观检测,或者尺寸测量;


      d、可安装于底部背光源和侧部背光源表面;

    机器视觉光源-背光源

     ?。?)背光源应用领域:


      a、机械零件尺寸的测量;


      b、电子元件、IC的外型检测;


      c、胶片污点检测;


      d、透明物体划痕检测等。


      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。


     ?。?)同轴光源的特点:


      a、采用特殊照明设计,达到高均匀性;


      b、特殊导热材料,散热好,稳定性高;


      c、使用分镜头,提供优质光学效果;


      d、广泛用于半导体、PCB板、以及金属零件的表面成像检测,具有很好的均匀性,对光洁表面上的异常特征成像突出,表现力好。

    机器视觉光源-背光源

     ?。?)同轴光源应用领域:


      a、同轴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;


      b、芯片和硅晶片的破损检测;


      c、Mark点定位;


      d、包装条码识别。


      5、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。


     ?。?)点光源的特点:


      a、使用大功率LED,颜色可选,体积小,发光强度高;


      b、可组合使用做重点照明或者补光照明;


      c、光钎卤素灯的替代品,可配合同轴镜头代替同轴光使用。

    机器视觉光源-点光源

     ?。?)点光源应用领域:


      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。


      6、AOI专用光源


     ?。?)AOI专用光源的特点:


      a、不同角度的三色光照明,照射凸显焊锡三维信息;


      b、外加漫射板导光,减少反光;


      c、不同角度组合。


     ?。?)AOI专用光源应用领域:


      用于电路板焊锡检测。


      7、球积分光源


     ?。?)球积分光源的特点:


      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。


     ?。?)球积分光源应用领域:


      适合于曲面,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。


      8、线形光源


     ?。?)线形光源的特点:


      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。


     ?。?)线形光源应用领域:


      用于带状薄膜,包装物,LCD的缺陷检测,金属板的伤痕和变色的检测,液晶元件的检测。


      9、组合条形光源


     ?。?)组合条形光源的特点:


      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。


     ?。?)组合条形光源应用领域:


      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


     ?。?)对位光源的特点:


      a、对位速度快;


      b、视场大;


      c、精度高;


      d、体积小,便于检测集成;


      e、亮度高,可选配辅助环形光源。


     ?。?)对位光源应用领域:


      对位光源是全自动电路板印刷机对位的专用光源。


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