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    浅析机器视觉检测系统中光源对成像稳定性的影响

    2020-07-03 14:24:50 责任编辑: 瑞智光电 0

        在机器视觉应用中,照明稳定性是影响测量精度的最大因素,因为只要光源稍微改变,测量结果就可能出现1-2个像素差异,主要原因是照明的不稳定性会影响图像采集边缘位置的变化,因此在机器视觉系统的设计中将环境光的影响消除到最小,同时还要保证配套的主动光源的稳定性。在机器视觉系统中,打光是比较有难点的,通常不仅需要为每个特定的应用实例选择光源的类型,而且还需要根据具体的环境来测试光源的安装和光源的照射方式,以达到最佳成像效果。不同类型的光源的稳定性是不同的,光源的不均匀也会影响图像质量,不同方向上的发光强度差异也会引起噪声。

    机器视觉系统光源

        视觉系统的工作环境因素包括环境温度,光强度,电源电压,灰尘,湿度和电磁干扰等。良好的操作环境是视觉系统正常运行的保证。外界光照会影响被测物体的光照度,增加图像数据输出的噪声,电源电压的变化也会使光源发出的光不稳定,产生随时间变化的噪声。温度变化也会影响相机的性能,在出厂时,摄像机会标出正常工作温度范围,过热或过冷都会影响相机的正常操作。电磁干扰是工业检测领域中不可避免的干扰因素,它对诸如工业相机电路和数据信号传输电路之类的弱电流电路具有特别严重的影响。合格的视觉产品会在工厂经过严格的抗干扰测试,从而大大降低了外部电磁干扰对硬件电路的影响。


        因此,在视觉检测系统中,光源是很重要的,占据很大的位置。理想的光源应明亮,均匀且稳定。视觉系统使用三种主要光源:高频荧光灯;光纤卤素灯和LED光源。


        光源具有放大图像的特征和缺陷,减弱混乱和背景的功能,其直接影响输入数据的质量。由于没有通用照明设备,因此光源的设计是机器视觉系统的难点,通常不仅需要针对每种特定应用实例选择光源的类型,还需要根据具体环境考虑光源的安装方式和光源的照射方法,以达到最佳效果。不同类型的光源在稳定性方面存在差异。常见的可见光源包括LED光源,卤素灯,荧光灯和钠灯??杉獾淖畲笕钡闶窃谑褂玫那?00个小时内无法连续输出光能,例如日光灯。在内部,光能将下降约15%,并且随着使用时间的增加,光能输出将继续下降。除可见光外,在检测任务繁重的场景中,X射线,超声波等不可见光常被用作光源,可以连续稳定地输出光能,但不利于检测系统的操作,且价格昂贵。光源不均匀也会影响图像质量。不同方向上的发光强度差异也会引起噪音。LED光源在可见光下的稳定性和寿命优于卤素灯,荧光灯等,响应时间短,颜色可以自由选择,运行成本也低,已被广泛使用。光源的照明方法可以分为背光照明,正向照明,结构光照明和频闪照明,其设计要点是以突出图像特性为标准。


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