機器視覺打光說明

1、機器視覺覺LED照明如何在眾眾多光源源當(dāng)中選選擇到適適合的型型號，如如何突出出檢測對對象的特特征，如如何保證證視覺項項目的穩(wěn)穩(wěn)定性。搭建機器器視覺處處理平臺臺光源鏡頭相機控制器處理軟件通常，典典型的機機器視覺覺系統(tǒng)由由以下四四個部分分光源、相相機、控控制器和和圖像處處理軟件件組成。需要注意意的是，光源選擇擇恰當(dāng)與與否直接接關(guān)系到到系統(tǒng)的的成?。∵x擇光源源選擇光源源的目標(biāo)標(biāo)就是：1、增強待待處理的的物體特特征；2、減弱不不需要關(guān)關(guān)注的物物體和噪噪聲的干干擾；3、不會引引入額外外的干擾擾。一個穩(wěn)定定的、可可靠的圖圖像處理理系統(tǒng)不不能僅僅僅局限于于在試驗驗室的嚴(yán)嚴(yán)格條件件下才能能應(yīng)用，而應(yīng)該該在真正

2、正的工業(yè)業(yè)制造環(huán)環(huán)境中，在不斷斷變化的的環(huán)境光光和其他他工況條條件下，對于不不同的材材料、不不同的機機器都可可以實時時攝取到到高質(zhì)量量、高對對比度的的圖像?；谶@這種情況況，選擇擇合適的的，能夠夠克服這這些因素素的光源源非常重重要。遺憾的是是，沒有有一個通通用的照照明系統(tǒng)統(tǒng)能夠適適應(yīng)各種種場合。針對具具體的應(yīng)應(yīng)用，從從諸多可可選的方方案中選選擇一個個最佳的的照明系系統(tǒng)是整整個圖像像處理系系統(tǒng)穩(wěn)定定工作的的關(guān)鍵。在需要應(yīng)用用光源的的場合中中大約20%-30%或以上上不能用用標(biāo)準(zhǔn)的的光源方方案解決決，需為用戶戶重新開開發(fā)光源源。顯而而易見的的是，未未來圖像像處理技技術(shù)的發(fā)發(fā)展必須須依賴于于照明技技

3、術(shù)的同同步發(fā)展展。常見的光光源類型型直接照明明光源就就是光源源直接照照射到被被檢測物物體上，它的特特點是照照射局域域集中、亮度高高和安裝裝方便，可以得得到清楚楚的影像像。常見見的直接接照明方方式有沐沐光方式式、低角角度方式式、條形形方式和和聚光方方式。1.直接照明明光源常見的光光源類型型1.直接照明明光源低角度方方式下，光源以以接近180度角照明明物體，容易突突出被檢檢測物理理的邊緣緣和高度度變化。該種照明明方式的的優(yōu)點是是凸顯表表面結(jié)構(gòu)構(gòu)，增強強圖像的的拓?fù)浣Y(jié)結(jié)構(gòu)；缺缺點是：熱點和和極度陰陰影；常見的應(yīng)應(yīng)用是：檢測平平面和有有紋理的的表面。其照明明效果如如圖所示示，左邊邊是實物物圖，右右邊是

4、照照明效果果圖可以以看到，在低角角度方式式下，硬硬幣的邊邊緣及字字跡的邊邊緣顯示示的非常常清晰。Low Angle常見的光光源類型型1.直接照明明光源條形方式式常用的的是LED條形光源源，如圖圖所示。條形方方式除具具備沐光光方式的的優(yōu)點外外，其安安裝角度度還可以以按照需需要進行行調(diào)節(jié)。通過調(diào)調(diào)節(jié)光線線的角度度和方向向，可以以檢測到到被測物物體表面面是否有有光澤，是否有有紋路，也可以以檢測到到表面特特征。Directional常見的光光源類型型2.散射照明明光源對于表面面平整光光潔的高高反射物物體，直直接照明明方式容容易產(chǎn)生生強反光光。散射射照明先先把光投投射到粗粗糙的遮遮蓋物上上(比如漫射射板

5、)，產(chǎn)生無無方向、柔和的的光，然然后再投投射到被被檢測物物體上，如圖所所示。這這種光最最適合高高反射物物體。Dome Light常見的光光源類型型2.散射照明明光源與前述直直接照明明的低角角度方式式不同，散射方方式的光光源先經(jīng)經(jīng)過內(nèi)壁壁散射之之后再均均勻的照照射到物物體上，在提供供均勻照照明的同同時，有有效的消消除了邊邊緣的反反射，如如圖所示示。常見的光光源類型型2.散射照明明光源常見的光光源類型型3.背光照明明光源背光照明明方式下下，光源源均勻的的從被檢檢測物體體的背面面，可以以獲得高高清晰的的輪廓，常用于于物體外外形檢測測、尺寸寸檢測等等等，如如圖所示示。Backlight常見的光光源類型

6、型3.背光照明明光源常見的光光源類型型4.同軸照明明光源LED的高強度度均勻光光線通過過半鏡面面后成為為與鏡頭頭同軸的的光，如如所示。具有特特殊涂層層的半鏡鏡面可以以抑制反反光和消消除圖像像中的重重影，特特別適合合檢測鏡鏡面物體體上的劃劃痕。On-Axis常見的光光源類型型4.同軸照明明光源常見的光光源類型型5.特殊照明明光源特殊照明明光源包包括平行行光光學(xué)學(xué)單元、顯微鏡鏡專用照照明系統(tǒng)統(tǒng)和按照照客戶要要求定制制的光源源等等。RedbacklightIRbacklight照明效果果的優(yōu)化化1.顏色對于不發(fā)發(fā)光體來來說又可可分為透透明體和和不透明明體兩種種，大部部分是不不透明體體。不透透明體都都

7、具有反反射或吸吸收不同同波長的的色光的的能力，被吸收收掉的色色光我們們是看不不見的。只有反反射回來來的色光光才直接接作用于于我們的的眼睛，所以我我們看到到的不透透明體的的顏色是是反射光光的顏色色，這就就是“反反射色”。如果果用紅光光照射紅紅色的物物體，能能得到最最高的亮亮度；若若用紅色色光照射射綠色物物體，可可以得到到最低的的亮度，或者說說圖像幾幾乎是黑黑色的，因為綠綠色物體體基本不不反射紅紅色光。在圖所所示彩色色輪展示示了色彩彩之間的的對應(yīng)情情況。用用一種顏顏色照射射它相對對的顏色色，基本本是黑色色；照射射其它顏顏色，物物體亮度度依次增增加；照照射同樣樣的顏色色，可以以得到最最大的亮亮度。照

8、明效果果的優(yōu)化化1.顏色考慮光源源顏色和和背景顏顏色，使使用與被被測物同色系的光會使使圖像變變亮(如：紅光光使紅色色物體更更亮)；使用與與被測物物相反色系系的光會使使圖像變變暗(如：紅光光使藍(lán)色色物體更更暗)。選擇光源源的顏色色當(dāng)使用黑黑白相機機進行檢檢測時，不同顏顏色的光光源在造造成物體體表面的的反光是是完全不不同的。照明效果果的優(yōu)化化1.顏色適當(dāng)?shù)倪x選擇光源源顏色，可以增增強圖像像的對比比度。圖圖 展示示了BGA焊點分別別在紅色色光和藍(lán)藍(lán)色光下下的成像像實例；在紅色色光下，芯片中中央的條條紋依然然清晰可可見(圖中)，這為引引腳檢測測引入了了一些干干擾；在在藍(lán)色光光下，芯芯片中央央的條紋紋基

9、本看看不見了了，僅留留下BGA焊點的影影像，便便于后續(xù)續(xù)檢測。照明效果果的優(yōu)化化2.波長照明效果果的優(yōu)化化2.波長照明效果果的優(yōu)化化2.波長照明效果果的優(yōu)化化2.波長照明效果果的優(yōu)化化3.濾鏡消除不必必要的數(shù)數(shù)據(jù)和噪噪聲可以以加快有有用信息息的處理理速度。濾光鏡鏡是一個個簡單的的限制進進入相機機光線的的技術(shù)。常見的濾濾光鏡有有偏光鏡鏡、波通通鏡和阻阻隔鏡。它們的的作用類類似濾波波器，濾濾掉符合合一定條條件的信信號。照明效果果的優(yōu)化化3.濾鏡照明效果果的優(yōu)化化3.濾鏡其他選擇擇1.熒光燈其他選擇擇2.激光LightPlaneLaserLightStripeonWork pieceCameraSeesThis View其他選擇擇2.激光光源選擇擇1.建議被測物背背景和被被檢測特特征的顏顏色表面是平平面還是是曲面表面非常常光亮還