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機器視覺之光源篇

日期:2020-05-05 來源:币游国际

LED光源、鹵素燈(光纖光源)、高頻熒光燈。目前LED光源最常用,主要有如下幾個特點:

·可製成各種形狀、尺寸及各種照射角度;

·可根據需要製成各種顏色,並可以隨時調節亮度;

·通過散熱裝置,散熱效果更好,光亮度更穩定;

·使用壽命長;

·反應快捷,可在10微秒或更短的時間內達到最大亮度;

·電源帶有外觸發,可以通過計算機控製,起動速度快,可以用作頻閃燈;

·運行成本低、壽命長的LED,會在綜合成本和性能方麵體現出更大的優勢;

·可根據客戶的需要,進行特殊設計。

LED光源按形狀通常可分為以下幾類:

1、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。

2、背光源用高密度LED陣列麵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台。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,膠片汙點檢測,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:金屬表麵檢查,圖像掃描,表麵裂縫檢測,LCD麵板檢測等。

4、同軸光源同軸光源可以消除物體表麵不平整引起的陰影,從而減少幹擾;部分采用分光鏡設計,減少光損失,提高成像清晰度,均勻照射物體表麵。應用領域:係列光源最適宜用於反射度極高的物體,如金屬、玻璃、膠片、晶片等表麵的劃傷檢測,芯片和矽晶片的破損檢測,Mark點定位,包裝條碼識別。

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:用於電路板焊錫檢測。

6、球積分光源具有積分效果的半球麵內壁,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:合於曲麵,表麵凹凸,弧形表麵檢測,或金屬、玻璃表麵反光較強的物體表麵檢測。

7、線形光源超高亮度,采用柱麵透鏡聚光,適用於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,用於芯片檢測,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,便於檢測集成;亮度高,可選配輔助環形光源。應用領域:VA係列光源是全自動電路板印刷機對位的專用光源。

光源的選型

一、前提信息

1、檢測內容

外觀檢查、OCR、尺寸測定、定位

2、對象物

①想看什麽?(異物、傷痕、缺損、標識、形狀等)

②表麵狀態(鏡麵、糙麵、曲麵、平麵)

③立體?平麵?

④材質、表麵顏色

⑤視野範圍?

⑥動態還是靜態(相機快門速度)

3、限製條件

①工作距離(鏡頭下端到被測物表麵距離)

②設置條件(照明的大小、照明下端到被測物表麵的距離、反射型or透射型)

③周圍環境(溫度、外亂光)

④相機的種類,麵陣or線陣

二、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.光根拠其波長之長短、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、在物質表麵的拡散率越大。

4.透射照明、即是使光線透射對象物、並観察其透過光之照明手法。

三、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廣範的技術手法是:二值化(白黒)處理為了能夠突出特征點,將特征圖像突出出來,在打光手法上,常用的包括有明視野與暗視野。

明視野:用直射光來観察對象物整體(散亂光呈黒色)

暗視野:用散亂光來観察對象物整體(直射光呈白色)具體的光源選取方法還在於試驗的實踐經驗。


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