机器视觉检测系统主要包括工业相机、工业镜头、机器视觉光源以及图像分析部分,光源是其中的重要部分,直接影响图像的成像品质。通过恰当的光源照明设计,可以使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离,这样不仅大大降低图像处理的算法难度,同时提高系统的精度和可靠性。
一副好的图像应该具备对比度高、均匀性好、真实性高、亮度适中、背景尽量淡化等条件。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。
但目前没有一个通用的机器视觉照明系统,可以应对不同的检测要求,因此针对每个特定的案例,都需要设计适应的照明装置,以达到最佳效果。机器视觉光源有多种类别,每种类别的光源又有多种型号,在确定类别之后还要进行选型,下面就介绍不同类别光源的选型方法。
条形光源选型
1、光源照射宽度最好大于检测距离,否则可能造成亮度差或辐射面积不够;
2、条光长度能够照明所需打亮的位置即可,太长可能会造成安装不便,同时也增加成本;
3、如果照明目标是高反光物体,最好加上漫射板,如果是黑色等暗色不反光产品,也可以拆掉漫射板以提高亮度。
环形光源选型
1. 了解光源安装距离,过滤掉某些角度光源;
2. 目标面积小,且主要特性在表面中间,可选择小尺寸0角度或小角度光源;
3. 目标需要表现的特征如果在边缘,可选择90度角环光,或大尺寸高角度环形光;
4. 检测表面划伤,可选择90度角环光,尽量选择波长短的光源。
同轴光选型
1. 根据目标的大小来选择合适发光面积的同轴光;
2. 同轴光的发光面积最好比目标尺寸大1.5~2倍左右,避免光线左右不均匀;
3. 安装时尽量不要离目标太高,越高,要求选用的同轴光越大,才能保证均匀性。
平行同轴光选型
1、平行同轴光光路设计独特,主要适用于检测各种划痕;
2、平行同轴光与同轴光表现的特点不一样,不能替代同轴光使用;
3、平行同轴光检测划伤之类的产品,尽量不要选择波长长的光源。
其他的光源选型时要了解特征点面积的大小、产品的特征、产品材质以及安装空间及其他可能会产生障碍的情况,以此选择合适的光源。
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