机器视觉系统主要由三部分组成:图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。而图像的获取是机器视觉的核心,图像的获取系统则是由光源、镜头、相机三部分组成。光源的选型和打光方案直接决定了图像的成像质量,因此光源是机器视觉系统中非常重要的一部分,它直接影响图像的质量,进而影响到系统的性能。
光源及光学系统设计的成败
是决定系统成败的首要因素
通过适当的光源照明设计,使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离,可以大大降低图像处理算法分割、识别的难度,同时提高系统的定位、测量精度,使系统的可靠性和综合性能得到提高。反之,如果光源设计不当,会导致在图像处理算法设计和成像系统设计中事倍功半。
▲ 照亮目标,提高目标亮度
▲突出测量特征,简化图像处理算法
▲克服环境光的干扰,保证图像的稳定性,提高图像信噪比
▲提高视觉系统的定位、测量、识别精度,以及系统的运行速度
▲降低系统设计的复杂度,形成最有利于图像处理的成像效果
机器视觉常用的光源种类
主要分为四类:高频荧光灯、光纤卤素灯、LED灯、氙灯目前机器视觉光源主要采用LED(发光二极管),由于其形状自由度高,使用寿命长、响应速度快、单色性好、颜色多样、综合性价比高等特点在行业内广泛应用
LED光源是由许多单个LED组合而成的,因而跟其他光源相比,可做成更多的形状,更容易针对用户的情况,设计光源的形状和尺寸。
LED光源的类型和特点
1、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。应用于PCB基板检测、IC元件检测、显微镜照明、液晶校正、塑胶容器检测、集成电路印字检查。
2、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。应用于机械零件尺寸的测量、电子元件、IC的外型检测、胶片污点检测、透明物体划痕检测等。
3、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。应用于金属表面检查,图像扫描,表面裂缝检测,LCD面板检测等。
4、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;其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。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,芯片和硅晶片的破损检测,Mark点定位,包装条码识别。
5、AOI专用光源
是不同角度的三色光照明,照射可凸显焊锡三维信息;外加漫射板导光,减少反光;不同角度组合;可应用于电路板焊锡检测。
6、球积分光源
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。应用于曲面,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。
7、线形光源
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。阵相机照明专用,AOI专用。
8、点光源
大功率LED,体积小,发光强度高;是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。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。
9、组合条形光源
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。应用于PCB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
是全自动电路板印刷机对位的专用光源。对位光源速度快、视场大、精度高、体积小,便于检测集成、亮度高、可选配辅助环形光源。
光源类别如此繁多,那么我们在实际应用中应该如何进行选型呢?下期小明来告诉你答案~