机器视觉光源选型技巧及应用案例.pdf

光源选型技巧及应用案例 光源选型技巧及应用案例 用一句常说的话来开头：机器视觉是用机器代替人眼来做测量和 判断；机器视觉系统主要包含相机、镜头、光源、图像处理系统和执 行机构。而光源作为其中重要组成部分，直接关系到系统的成败。 为什么这样说呢，在视觉系统中图像是核心，选择合适的光源能 够呈现一幅好的图像，能够简化算法 提高系统稳定性，一幅图像如 果曝光过度则会隐藏很多重要的信息；出现阴影则会引起边缘误判； 图像不均匀则会导致阈值选择困难。因此要保证有较好的图像效果， 就必须要选择一个合适的光源。 机器视觉涉及行业广泛包含电子、汽车、包装、印刷、食品、医 疗等。因而我们面临的检测产品也是多种多样:形状大小不同、颜色材 质不一、检测环境和指标各异。面对种类繁多要求各异的检测产品如 何选择光源呢，我们先来看一下常见的光源特性。 目前理想的视觉光源有高频荧光灯、光纤卤素灯、氙气灯、LED 光源。应用最多是LED 光源，这里就详细介绍几种常见的LED 光源。 1、环形光源：LED 灯珠排布成环 形与圆心轴成一定夹角，有不同照射 角度、不同颜色等类型，可以突出物 体的三维信息；解决多方向照明阴影 问题；图像出现灯影情况可选配漫射板，让光线均匀扩散。应用：螺 丝尺寸缺陷检测，IC 定位字符检测，电路板焊锡检查，显微镜照明等。 2、条形光源：LED 灯珠排布成长 条形。多用于单边或多边以一定 角度照射物体。突出物体的边缘 特征，可根据实际情况多条自由 组合，照射角度与安装距离随有较好自由度。适用较大结构被测物。 应用：电子元件缝隙检测，圆柱体表面缺陷检测，包装盒印刷检测， 药水袋轮廓检测等。 3、同轴光源：经面光源采用分光 镜设计。适用于粗糙程度不同、反 光强或不平整的表面区域，检测雕 刻图案、裂缝、划伤、低反光与高 反光区域分离、消除阴影等。需要 注意的是同轴光源经过分光设计有一定的光损失需要考虑亮度，并且 不适用于大面积照射。应用：玻璃和塑料膜轮廓和定位检测，IC 字符 及定位检测，晶片表面杂质和划痕检测等。 4 、圆顶光源：LED 灯珠安装在底部 通过半球内壁反射涂层漫反射均匀照 射物体。图像整体的照度十分均匀，适 用反光较强金属、玻璃、凹凸表面、弧 形表面检测。应用：仪表盘刻度检测， 金属罐字符喷码检测，芯片金线检测，电子元件印刷检测等。 5、背光源：LED 灯珠排布成一个面（底 面发光）或者从光源四周排布一圈 （侧 面发光）。常用于突出物体的外形轮廓 特征，适用于大面积照射，背光一般放