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拓视达:机器视觉光源案例分享
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2022-05-16 16:55:55来源: 中国机器视觉网

引言:在机器视觉系统中,光源的选型是多样,而且有些光源需用到角度的细分,光源角度的不同获得的拍照效果也会不同。例如环形光的角度细分(低角度0°--30°,中高角度45°--60°,高角度75°--90°),还有用条形光测试的时候,都会做备注,光源支架需可调节,就是为了调节角度。所以下面我就分享几个同样是选择环形光做测试,但是选用的是不同角度的案列。

选型与案例分析:

案例一:电芯极耳顶端定位检测

优先确认好项目的需求,例如需要满足多少的重复精度,安装距离的确认(相机和光源的距离产品的距离是多少),产品来料时是静止拍摄还是运动拍摄,来选择全局相机或者是卷帘相机;根据产品的大小确认视野,来选择镜头,成像视野大小一般是产品的1.2--1.5倍。而且镜头的选择还有一个注意点,就是镜头的芯片尺寸要大于或等于所选择的相机的芯片尺寸,不然成像的视野四个角会有阴影,导致没把产品给拍全。要是都没有要求限制,我们就根据产品自由发挥,来确认硬件配置。

A. 当前产品的配置没什么要求,可以让我们自行选择匹配,关键就是要满足检测需求就可以了。可以优先选择500W分辨率的相机,500W分辨率的相机刚好处于一个中间值,而且成本也会相对比较低一点,由于来料是静止的,可以选择卷帘相机,所以相机选择500W分辨率的卷帘相机。

B. 镜头的选择:由于相机是500W分辨率的,镜头应匹配相应的分辨率也应大于等于500W分辨率,相机的芯片尺寸是1/2.5”,所以选择的镜头芯片尺寸要大于等于1/2.5”,视野成像要比产品大1.2--1.5倍,所以最终确认选择了50mm、500W分辨率、2/3”的镜头。

C. 光源的选择:需要把极耳根部所在的面,作为干扰项给排除,只能对极耳的顶端进行检测处理,所以我们就只能选择对极耳进行打光测试。端面由于是白色的尼龙纸材质,而且白色的容易反光,所以选择环形高角度的光源容易把端面给打亮,与极耳端容易造成检测误判。如图一

使用低角度光源,优先可以选择0°的光源来进行测试,获得的效果图如图二,光 源直接对极耳的顶端进行打亮,与端面形成黑白分明的对比,从而不影响极耳端的检测。

QQ截图20220516165925.jpg

图1

QQ截图20220516170015.jpg

图2 

案例二:铝件兜仔字符的检测识别

优先确认好项目的需求,例如需要满足多少的重复精度,安装距离的确认(相机和光源的距离产品的距离是多少),产品来料时是静止拍摄还是运动拍摄,来选择全局相机或者是卷帘相机;根据产品的大小确认视野,来选择镜头,成像视野大小一般是产品的1.2--1.5倍。而且镜头的选择还有一个注意点,就是镜头的芯片尺寸要大于或等于所选择的相机的芯片尺寸,不然成像的视野四个角会有阴影,没把产品给拍全。要是都没有要求限制,我们就根据产品自由发挥,来确认硬件配置。

A. 这个产品是利用传送带来输送来料,拍照时是属于运动状态,所以当前项目我们要选全局相机,不然选用卷帘相机的话,在拍照的时候是在运动状态,拍照采集图像时出来的图像是模糊的。相机帧率的选择看传送带的速度是多少,速度快的话相机帧率就要选择高一点的,速度慢,帧率就可以选择小一点的。当前项目是要选择1000W以上分辨率的全局相机,不然精度会满足不了。

B. 镜头的选择:由于相机是1000W分辨率的,镜头应匹配相应的分辨率也是大于等于千万级,相机的芯片尺寸是1/2.3”,所以选择的镜头芯片尺寸要大于等于1/2.3”,视野成像要比产品大1.2--1.5倍,所以最终确认选择了35mm、1000W分辨率、2/3”的镜头。

C. 光源的选择:由于还要对字符所在的那个底面进行检测,选择低角度的环形光源打光测试只能对底面的字符打出效果,识别出字符,不能对字符所在底面污渍有明显的效果,所以低角度的光源不能满足这个要求。如图一

选择高角度的环形光源打光测试,不仅能对字符清楚识别,而且还能将字符所在的底面打白,可以对污渍进行检测处理。如图二

QQ截图20220516174747.jpg

图1

 

图2

案例三:芯片表面的字符检测识别

优先确认好项目的需求,例如需要满足多少的重复精度,安装距离的确认(相机和光源的距离产品的距离是多少),产品来料时是静止拍摄还是运动拍摄,来选择全局相机或者是卷帘相机;根据产品的大小确认视野,来选择镜头,成像视野大小一般是产品的1.2--1.5倍。而且镜头的选择还有一个注意点,就是镜头的芯片尺寸要大于或等于所选择的相机的芯片尺寸,不然成像的视野四个角会有阴影,没把产品给拍全。要是都没有要求限制,我们就根据产品自由发挥,来确认硬件配置。

A. 当前产品的配置没什么要求,可以让我们自行选择匹配,关键就是要满足检测需求就可以了。可以优先选择500W分辨率的相机,500W分辨率的相机刚好处于一个中间值,而且成本也会相对比较低一点,由于来料是静止的,可以选择卷帘相机,所以相机选择500W分辨率的卷帘相机。

B. 镜头的选择,由于相机是500W分辨率的,镜头应匹配相应的分辨率也应大于等于500W分辨率,相机的芯片尺寸是1/2.5”,所以选择的镜头芯片尺寸要大于等于1/2.5”,视野成像要比产品大1.2--1.5倍,所以最终确认选择了50mm、500W分辨率、2/3”的镜头。由于产品芯片的尺寸太小,这个镜头是可以满足,但是成像的视野比产品大了有5倍,所以需要把成像视野缩小,工作距离拉低后还是不能满足1.2--1.5倍的大小,所以需要用到辅助工具---接圈,当前项目用到了3个5mm的接圈。

C. 光源的选择,由于产品是多种规格,有蚀刻,镭雕等,所以只采用一种光源来做测试的话,会有些难度,最好就是可以多工位把产品分开来进行打光测试。以下我就是选择了多工位来对产品做测试,镭雕的选用低角度的光源(如图一),因为表面的字符用低角度的容易造成反光,可以打亮,与背景形成反差,识别字符;蚀刻的与镭雕的不一样,字符是凹进去,所以低角度的光源打不出相同的效果,我们需用到高角度的光源(如图二),我们就需要把字符所在的面打亮,与字符有灰度反差,我们就可以识别。

图1

QQ截图20220516174905.jpg

图2

(作者:深圳市拓视达科技有限公司  刘霖鑫