機器視覺光源的作用及分類

機器視覺光源作用 siaote 2023-03-29 12:30 38 3
視覺光源定制

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機器視覺光源的選擇

機器視覺光源的選擇

機器視覺光源的選擇,現代生活中日常照明離不開燈光,房屋裝修更是對光源的要求比較高,光源大體分為冷光和暖光,不同光源視覺感都不同,下面一起來了解一下,機器視覺光源的選擇。

機器視覺光源的選擇1

機器視覺光源

機器視覺檢測系統采用CCD照相機將被檢測的目標轉換成圖像信號,傳送給專用的圖像處理系統,根據像素分布和亮度、顏色等信息,轉變成數字化信號,圖像處理系統對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征,如面積、數量、位置、長度,再根據預設的允許度和其他條件輸出結果,包括尺寸、角度、個數、合格不合格、有無等,實現自動識別功能。

機器視覺光源的選擇

一、簡單的預備知識

1、因材質和厚度不同、對光的透過特性(透明度)各異。

2、光根據其波長之長短、對物質的穿透能力(穿透率)各異。

3、光的波長越長、對物質的透過力越強,光的波長越短、在物質表面的擴散率越大。

4、透射照明、即是使光線透射對象物、并觀察其透過光之照明手法。

二、光源

1、穏定均勻的光源極其重要。

2、目的:將被測物與背景盡量明顕區分。

3、摂取圖像時、最重要之處是如何鮮明地獲得:被測物與背景的濃淡差。

4、目前,在圖像處理領域中最広范的技術手法是:二值化(白黒)處理。

以上就是我針對機器視覺光源的選擇這一科技的發明闡述的資料了,隨著科技的發達每天都有很多新鮮的東西問世,無論是那一方面的機器還是新鮮事物都是隨著人們的需求而發展的。像褪殼機一類的就是褪花生跟瓜子發明的,都是省力又省時間的偉大發明呢。

機器視覺光源的選擇2

一套完整的視覺檢測系統主要包含圖像采集部分和圖像分析部分,而圖像采集部分主要由工業相機、工業鏡頭以及機器視覺光源承擔,今天我們主要介紹機器視覺光源的相關基礎知識及選型技巧。

首先我們需要了解,機器視覺中的光源起到哪些作用:

1.照亮目標,提高亮度;

2.形成有利于圖像處理的成像效果,降低系統的復雜性和對圖像處理算法的要求;

3.克服環境光干擾,保證圖像穩定性,提高系統的精度、效率。

恰當的光源照明設計可以使圖像中的目標信息與背景信息得到最佳分離,這樣不僅大大降低圖像處理的算法難度,同時也提高系統的精度和可靠性。但非常遺憾,目前沒有通用的機器視覺照明系統應對不同的檢測要求,因此針對每個特定的案例,都需要設計合適的照明裝置,以達到最佳效果。而不合適的照明,則會引起很多問題,機器視覺光源如此重要,卻往往被很多人忽視。

目前機器視覺光源主要采用LED(發光二極管),由于其形狀自由度高、使用壽命長、響應速度快、單色性好、顏色多樣、綜合性價比高等特點在行業內廣泛應用:

一、形狀自由度

一個LED光源是由許多單個LED組合而成的,因而跟其他光源相比,可做成更多的形狀,更容易針對用戶的情況,設計光源的形狀和尺寸。

二、使用壽命長

為了使圖像處理單元得到精確的、重復性好的測量結果,照明系統必須保證相當長的時間內能夠提供穩定的圖像輸入。LED光源在連續工作10000到30000小時后,亮度衰減,但遠比其他光源效果好。此外,用控制系統使其間斷工作,可抑制發光管發熱,壽命也將延長一倍。

三、響應速度快

LED發光管響應時間很短,響應時間的真正意義是能按要求保證多個光源或一個光源不同區域之間的工作切換,采用專用控制器給LED光源供電時,達到最大照度的時間小于10s。

四、顏色多樣

除了光源的形狀以外,得到穩定圖像輸入的另一方面就是選擇光源的顏色。甚至相同形狀的光源,由于顏色的不同得到的圖像也會有很大的差別。實際上,如何利用光源顏色的技術特性得到最佳對比度的圖像效果一直是光源開發的主要方向。

五、綜合性運營成本低

選用低廉而性能沒有保證的產品,初次投資的節省很快會被日常的維護、維修費用抵消。其他光源不僅耗電是LED光源的2~10倍,而且幾乎每月就要更換,浪費了維修工程師許多寶貴的時間。而且投入使用的光源越多,在器件更換和人工方面的花費就越大,因此選用壽命長的LED光源從長遠看是很經濟的'。

機器視覺照明技術基礎知識:

1)照射方式

選擇不同的光源,控制和調節照射到物體上的入射光的方向是機器視覺系統設計的最基本的參數。它取決于光源的類型和相對于物體放置的位置,一般來說有兩種最基本的方式:直射光和漫射光,所有其它的方式都是從這兩種方法中延伸出來的。

直射光:入射光基本上來自一個方向,射角小,它能投射出物體陰影;

漫射光:入射光來自多個方向,甚至于所有的方向,它不會投射出明顯的陰影。

2)反射方式

物體反射光線有兩種不同的反射特性:直反射和漫反射。

直反射:光線的反射角等于入射角。直反射有時用途很大,有時又可能產生極強的眩耀。在大多數情況應避免鏡面反射。

漫反散:照射到物體上的光從各個方向漫散出去。在大多數實際情況下,漫散光在某個角度范圍內形成,并取決于入射光的角度。

3)顏色

光譜中很大的一部分電磁波譜是人眼可見的,在這個波長范圍內的電磁輻射被稱作可見光,范圍在400nm至760nm之間(有的人可以觀測到380~780nm),即從紫色380nm到紅色780nm。

色環就是把可見光光譜中的色彩進行排序,形成紅色連接到另一端的紫色。機器視覺中應用的色環通常包括6種不同的顏色,分為兩大類:暖色和冷色。暖色由紅色調構成,冷色來自于藍色調。通常用相反色溫的光線照射,圖像可以達到最高級別的對比度;相同色溫的光線照射,可以有效濾除。因此靈活利用色溫特性,對我們選擇光源很有幫助。

4)明視場和暗視場

明視場是最常用的照明方案,采用正面直射光照射形成。而暗視場主要由低角度或背光照明形成。對于不同項目檢測需求,選擇不同類型的照明方式,一般來說暗視場會使背景呈現黑暗,而被檢物體則呈現明亮。

5)光源分類

目前主要有以下幾種分類方式:

a)顏色

常用光源顏色集中在可見光范圍,主要有白光(復合光)、紅色、藍色、綠色,另外紅外光也比較普及,而紫外光由于各種原因,應用較少。

b)外形

各廠家會根據不同光源外形特性進行分類,也是目前的主流分類,比如環形光源、環形低角度光源、條形光源、圓頂光源(碗光源/穹頂光源)、面光源等。

c)工作原理/特性

按不同的應用方式或者原理進行分類,主要有無影光源、同軸光源、點光源、線光源、背光源、組合光源以及結構光源等。

常見的光源類型及照明方式

1.一般目的的照明(直接照明):光直接射向物體,得到清楚的影像。

當我們需要得到高對比度物體圖像的時候,這種類型的光很有效。但是當我們用它照在光亮或反射的材料上時,會引起類似鏡面的反光。通用照明一般采用環狀或點狀照明。環光是一種常用的通用照明方式,很容易安裝在鏡頭,可給漫反射表面提供足夠的照明。

2.暗場照明:暗場照明是相對于物體表面提供低角度照明。

使用工業相機拍攝鏡子,如果視野內能看見光源就認為是亮場照明,相反的在視野中看不到光源就是暗場照明。因此光源是亮場照明還是暗場照明與光源的位置有關。通常,暗場照明應用于對表面突起部分的照明或表面紋理變化的照明。

3.背光照明:從物體背面射過來均勻視場的光,通過相機可以看到物面的側面輪廓。

背光照明常用于測量物體的尺寸和方向。背光照明產生很強的對比度。應用背光技術時,物體表面特征可能會丟失。例如,可以應用背光技術測量硬幣的直徑,但是卻無法判斷硬幣的正反面。

4.漫射照明:連續漫反射照明應用于物體表面的反射性或者表面有復雜的角度。

連續漫反射照明應用半球形的均勻照明,以減小影子及鏡面反射。這種照明方式對于完全組裝的電路板照明非常有用。這種光源可以達到170球面度立體角范圍的均勻照明。

5.同軸照明:同軸光的形成——通過垂直墻壁出來的發散光,射到一個使光向下的分光鏡上,相機從上面通過分光鏡看物體。

這種類型的光源對檢測高反射的物體特別有幫助,還適合在周圍環境產生陰影的影響下,檢測面積不明顯的物體。

6.偏振片:只允許振動方向平行于其允許方向的光通過,垂直分量被截止。

針對具體的應用,從眾多的方案中選擇一個最好的照明系統是整個圖像處理系統穩定工作的關鍵。

機器視覺光源

可以了解下51camera自主研發的機器視覺光源

ZQA-3000W?為51camera自主研發,專為復雜環境下視覺照明使用的光源。具有照射范圍大,亮度高,亮度穩定等優點。在高速頻閃的工作模式下可以精準控制點亮時刻及點亮時間;可以在高速、遠距離、大范圍、危險環境、高溫、光線干擾等各種環境下為視覺系統提供可靠的照明。

ZQA-3000W?選用超高品質材料,瞬間亮度超高、穩定性好。在指定大小區域內,可以達到?1000000Lux?以上瞬間亮度。產品可無衰減點亮?10^8?次以上。

ZQA-3000W?采用獨有技術,可瞬間增量至普通光源的十倍以上。?驅動電路為自主研發電路,點亮時間可做?us?級調節,可提供反接保護,過載保護等。

應用場景

公路智能交通

軌道交通

隧道檢測

大型工件定位及檢測

機器人抓取

安全與監控

醫藥生產

化學生產

高溫狀態下物體檢測

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機器視覺中所用到的同軸光源和其它光源的優缺點,以及使用方法

1、同軸光源

同軸光源可以消除物體表面不平整引起的陰影,從而減少干擾;部分采用分光鏡設計,減少光損失,提高成像清晰度,均勻照射物體表面。應用領域:系列光源最適宜用于反射度極高的物體,如金屬、玻璃、膠片、晶片等表面的劃傷檢測,芯片和硅晶片的破損檢測,Mark點定位,包裝條碼識別。

2、背光源

用高密度LED陣列面提供高強度背光照明,能突出物體的外形輪廓特征,尤其適合作為顯微鏡的載物臺。紅白兩用背光源、紅藍多用背光源,能調配出不同顏色,滿足不同被測物多色要求。應用領域:機械零件尺寸的測量,電子元件、IC的外型檢測,膠片污點檢測,透明物體劃痕檢測等。

3、條形光源

條形光源是較大方形結構被測物的首選光源;顏色可根據需求搭配,自由組合;照射角度與安裝隨意可調。應用領域:金屬表面檢查,圖像掃描,表面裂縫檢測,LCD面板檢測等。

4、環形光源

環形光源提供不同照射角度、不同顏色組合,更能突出物體的三維信息;高密度LED陣列,高亮度;多種緊湊設計,節省安裝空間;解決對角照射陰影問題;可選配漫射板導光,光線均勻擴散。應用領域:PCB基板檢測,IC元件檢測,顯微鏡照明,液晶校正,塑膠容器檢測,集成電路印字檢查

5、AOI專用光源

不同角度的三色光照明,照射凸顯焊錫三維信息;外加漫射板導光,減少反光;不同角度組合;應用領域:用于電路板焊錫檢測。

6、球積分光源

具有積分效果的半球面內壁,均勻反射從底部360度發射出的光線,使整個圖像的照度十分均勻。應用領域:合于曲面,表面凹凸,弧形表面檢測,或金屬、玻璃表面反光較強的物體表面檢測。

7、線形光源

超高亮度,采用柱面透鏡聚光,適用于各種流水線連續檢測場合。應用領域:陣相機照明專用,AOI專用。

8、點光源

大功率LED,體積小,發光強度高;光纖鹵素燈的替代品,尤其適合作為鏡頭的同軸光源等;高效散熱裝置,大大提高光源的使用壽命。應用領域:適合遠心鏡頭使用,用于芯片檢測,Mark點定位,晶片及液晶玻璃底基校正。

9、組合條形光源

四邊配置條形光,每邊照明獨立可控;可根據被測物要求調整所需照明角度,適用性廣。應用案例:CB基板檢測,IC元件檢測,焊錫檢查,Mark點定位,顯微鏡照明,包裝條碼照明,球形物體照明等。

10、對位光源

對位速度快;視場大;精度高;體積小,便于檢測集成;亮度高,可選配輔助環形光源。應用領域:VA系列光源是全自動電路板印刷機對位的專用光源。

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機器視覺系統中最關鍵的部分是什么?

機器視覺系統的5大關鍵部分:

1. 機器視覺光源

光源作為機器視覺系統中輸入的重要部件,它的好壞直接影響著輸入數據的質量和應用效果。由于沒有通用的機器視覺光源設備,所以針對每個特定的應用實例,需要選擇相應的視覺光源,以達到最佳效果。常見的光源有:LED環形光源、低角度光源、背光源、條形光源、同軸光源、冷光源、點光源、線型光源、平行光源等。

2. 工業鏡頭

鏡頭在機器視覺系統中主要負責光束調制,并完成信號傳遞,而鏡頭類型則包括:標準、遠心、廣角、近攝和遠攝等,選擇依據一般是根據相機接口、拍攝物距、拍攝范圍、CCD尺寸、畸變允許范圍、放大率、焦距和光圈等。

3. 工業相機

工業相機在機器視覺系統中最本質功能就是將光信號轉變為電信號,與普通相機相比,它具有更高的傳輸力、抗干擾力以及穩定的成像能力。按照不同標準可有多種分類:按輸出信號方式,可分為模擬工業相機和數字工業相機;按芯片類型不同,可分CCD工業相機和CMOS工業相機,這種分類方式最為常見。

4. 圖像采集卡

圖像采集卡雖然只是完整機器視覺系統的一個部件,但它同樣非常重要,直接決定了攝像頭的接口:黑白、彩色、模擬、數字等。比較典型的有PCI采集卡、1394采集卡、VGA采集卡和GigE千兆網采集卡。這些采集卡中有的內置多路開關,可以連接多個攝像機,同時抓拍多路信息。

5. 機器視覺軟件

機器視覺軟件是機器視覺系統中自動化處理的關鍵部件,根據具體應用需求,對軟件包進行二次開發,可自動完成對圖像采集、顯示、存儲和處理。在選購機器視覺軟件時,一定要注意開發硬件環境、開發操作系統、開發語言等,確保軟件運行穩定,方便二次開發。

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機器視覺光源,它的用處在哪里?

機器視覺系統中,光源的作用:

1、照明目標,提高目標亮度;

2、形成最有利于圖像處理的成像效果;

3、克服壞境光的干擾,保證圖像的穩定性;

4、用作測量的工具和參照。

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評論區

精彩評論
  • 2023-03-29 23:44:58

    積小,便于檢測集成;亮度高,可選配輔助環形光源。應用領域:VA系列光源是全自動電路板印刷機對位的專用光源。想了解更多機器視覺光源產品及相關內容可登錄:網頁鏈接機器視覺系統中最關鍵的部分是什么?機器視覺系統的5大關鍵

  • 2023-03-30 03:29:33

    呈現明亮。 5)光源分類 目前主要有以下幾種分類方式: a)顏色 常用光源顏色集中在可見光范圍,主要有白光(復合光)、紅色、藍色、綠色,另外紅外光也比較普及,而紫外光由于各種原因,應用較少。 b)外形 各

  • 2023-03-29 17:39:49

    主研發,專為復雜環境下視覺照明使用的光源。具有照射范圍大,亮度高,亮度穩定等優點。在高速頻閃的工作模式下可以精準控制點亮時刻及點亮時間;可以在高速、遠距離、大范圍、危險環境、高溫、光線干擾等各種環境下為視覺系統提供可靠的照明。ZQA-3000W?選用超高品質材料,瞬間亮度超高、穩

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