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​成与败?光学检测的一大成功关键!

发布日期:2019-01-14 作者: 开异智能技术(上海)有限公司

光源是机器视觉检测系统中非常重要的一部分,也是决定着光学筛选机能否满足顾客检测需求的关键步骤。

如何选择

光学筛选机.png

• 环境要求分析

1、从客户那里了解对系统结构及运行的要求,确定工业相机、光源、被测物的空间结构关系。确定的参数有:视场 (FOV),工作距离(WD);

2、空间结构有: 直射,侧射,背部照射; 直射结构的光源—部分环形光源,同轴光源,圆顶光源; 侧射结构的光源—部分环形光源,条形光源,线光源,点光源; 背部照射—方形背光源,条形背光源。

• 物体表面纹理及颜色分析

1、物体表面是曲面还是平面?螺丝筛选机物体表面是否光滑?反光是否很强? 曲面检测宜用圆顶光源,光滑平面宜用同轴光源,粗糙平面宜用明视场光源。

 2、物体的透光性怎样?

透光性好的物体可以用IR光源。

 3、分清背景(我们不需要检测的)是什么颜色,前景(我们要检测的)是什么颜色? 好的光源就是有一个好的对比度---背景与前景很清楚。

4、前景颜色多变化

宜用彩色光源及白色光源;

• 选择总结

1、需要前景与背景更大的对比度?–考虑用黑白相机与彩色光源 2、环境光的问题?–尝试用单色光源,配一个滤镜 3、闪光曲面?–尝试用散射圆顶光2019年1月9日光源作为光学系统中图像获取的重要组成之一,其选取和对应打光的合理性可直接影响至少30%的成像质量,所以光3、闪光曲面?–尝试用散射圆顶光 4、闪光,平的,但粗糙的表面?–尝试用同轴散射光 5、看表面的形状?–考虑用暗视场(低角度) 6、检测塑料的时候–尝试用紫外或红外光 7、需要通过反射的表面看特征?–尝试用低角度线光源(暗视场) 8、组合光源有时也能解决问题 9、频闪能够产生比常亮照明20倍强的光

如何打光

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• 一般目的的照明:

通用照明一般采用环状或点状照明。环灯是一种常用的通用照明方式,其很容易安装在镜头上,可给漫反射表面提

供足够的照明。

• 背光照明:

背光照明是将光源放置在相对于摄像头的物体的背面。这种照明方式与别的照明方式有很大不同因为图像分析的不

是发水光而是入射光。背光照明产生了很强的对比度。应用背光技术时候,物体表面特征可能会丢失。例如,可以

应用背光技术测量硬币的直径,但是却无法判断硬币的正反面。

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• 同轴照明:

同轴照明是与摄像头的轴向有相同的方向的光照射到物体的表面。同轴照明使用一种特殊的半反射镜面反射光源到

摄像头的透镜轴方向。半反射镜面只让从物体表面反射垂直于透镜的光源通过。同轴照明技术对于实现扁平物体且

有镜面特征的表面的均匀照明很有用。此外此技术还可以实现使表面角度变化部分高亮,因为不垂直于摄像头镜头

的表面反射的光不会进入镜头,从而造成表面较暗。

• 连续漫反射照明:

连续漫反射照明应用于物体表面的反射性或者表面有复杂的角度。连续漫反射照明应用半球形的均匀照明,以减小 影子及镜面反射。这种照明方式对于完全组装的电路板照明非常有用。这种光源可以达到170立体角范围的均匀照 明。

• 暗域照明:

暗域照明是相对于物体表面提供低角度照明。使用相机拍摄镜子使其在其视野内,如果在视野内能看见光源就认为

是亮域照明,相反的在视野中看不到光源就是暗域照明。因此光源是亮域照明还是暗域照明与光源的位置有关。典

型的,暗域照明应用于对表面部分有突起的部分的照明或表面纹理变化的照明。

• 结构光:

结构光是一种投影在物体表面的有一定几何形状的光(如线形、圆形、正方形)。典型的结构光涉及激光或光纤。

结构光可以用来测量相机到光源的距离。

在许多应用中,为了使视野下不同的特征表现不同的对比度,需要多重照明技术。专业的光学工程师在光源选型, 打光方案确定以及在不同环境和产品条件下调节打光方式等方面起着至关重要的作用。开异智能的光学团队是由来 自美国硅谷的博世和来自中科大的硕士团队组成,拥有着多年的行业经验,解决过 各类与光学检测系统相关的行业 难题。


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