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机器视觉光源简介

光源是影响机器视觉系统输入的重要因素,因为它直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果。由于没有通用的机器视觉照明设备,所以针对每个特定的应用,要选择影响的照明装置。许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源,这主要是因为可见光容易获得,价格低,并且便于操作。常用的几种可见光源是白炽灯、日光灯。但是这些光源的一个最大缺点是光能无法保持稳定。以日光灯为例,在使用的第一个100小时内,光能降下降15%,随着使用时间的增加,光能将不断下降。因此,如何使光能在一定程度上保持稳定,是实用化过程中急需解决的问题。另一个方面,环境光将改变这些光源照射到物体上的总光能,使输出数据存在噪声,一般采用加防护罩的方法,减少环境光的影响。由于存在上述问题,如今工业应用中,对于某些要求高的检测任务,常采用X射线、超声波等不可见光作为光源。但在一般的应用中,LED机器视觉光源逐渐成为主角。

LED光源有以下几个特点:1、使用寿命长,一万到三万小时左右。2、LED光源是由很多个LED颗粒摆列组成,可以组成不同形状不同角度的光源。3、LED颗粒有不同的颜色不同的波长,用户可以根据检测对象的特征选用不同波长的光源,以突出检测特征从而达到理想的效果。4、稳定性好。LED光源相对其他光源来说,稳定性大大增强,更加有利于为系统提供品质的图像。

由光源构成的照明系统按其照射方法可分为:背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。其中,背向照明是被测物放在光源和相机之间,它的优点是能获得高对比度的图像,LED面光源和平行光源是这样使用的,用来突出产品的轮廓,比如工件的尺寸测量就是使用这种方法。前向照明是光源和相机位于被测物的同侧,这种方式便于安装,比如条形光源,同轴光源,环形光源,圆顶光源,线光源等都是使用这样的用法,这是最常用的照明方式。结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上,根据它们产生的畸变,解调出被测物的三维信息,这种方式比较少见。频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上,要求相机的扫描速度与光源的频闪速度同步,目前频闪照明方式一般都使用光源的控制器控制光源达到频闪的功能,频闪的工作方式可以大大提高光源的亮度和寿命,几乎所有的LED光源都可以使用频闪照明方式。







不论何种照明方式,目的只有一个:提高光源的寿命并为图像采集机构提供稳定的高对比度的图像。

白色光源通常用色温来界定,色温高的颜色偏蓝色(冷色,色温>5000K),色温低的颜色偏红(暖色,色温<3300K),界于3300与5000K之间称之为中间色,白色光源适用性广,亮度高,特别是拍摄彩色图像时使用更多。

蓝色光源波光为430-480之间,适用产品:银色背景产品(如钣金,车加工件等)、薄膜上金属印刷品。

红色光源的波长通常在600-720之间,其波长比较长,可以透过一些比较暗的物体,例如底材黑色的透明软板孔位定位、绿色线路板线路检测,透光膜厚度检测等,采用红色光源更能提高对比度。

绿色光源波长510-530,界于红色与蓝色之间,主要针对产品:红色背景产品,银色背景产品(如钣金,车加工件等)。

红外光的波长一般为780-1400,红外光属于不可见光,其透过力强。一般LCD屏检测、视频监控行业应用比较普遍。

紫外光的波长一般为190-400,我司主要采用385波长的紫外光,其波长短,穿透力强,主要应用于证件检测、触摸屏ITO检测、布料表面破损、点胶溢胶检测等方面,金属表面划痕检测等。

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Editor:小优智能科技有限公司 Time:Apr 13,2021
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