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拓视达:机器视觉光源应用浅析
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2022-02-07 11:00:37来源: 中国机器视觉网

随着时代的变化和机器视觉技术的迅速发展,人工智能以及机器视觉技术会出现大量的光源需求,而视觉光源会应用在不同的设备和场景,那么它会应在自动化产线、机械手臂、检测等设备以及科研方面上行业。下面将介绍机器视觉由哪几个板块组成的,带领读者认识平时常用的光源。

1、机器视觉由哪些板块组成:

分为四大类型:图像采集、光学成像、光学照明、图像处理

· 图像采集:工业相机

a) 根据靶面分为两大类:面阵相机、以及线阵相机;

b) 根据电荷信号可分为:CCD相机、CMOS相机;

c) 根据颜色还原度分为:黑白相机、彩色相机。

· 光学成像:工业镜头

视觉常用类型:远心镜头、以及FA镜头;

远心镜头:常用0.13倍、0.18倍、0.5倍、0.8  倍、1倍、1.5倍、2倍、1倍;

FA镜头:常用4mm、6mm、8mm、12mm、16mm、 25mm 、35mm、50mm、55mm、75mm;

· 光学照明:工业光源

按出光角度分为:低角度、中角度、和高角度;

按形状类型分为:环形光源、无影光、AOI光源、球积分光源、 条形光源、条形组合光源、同轴光源、侧面光源、FREE面光、面光源、背光源、点光源;

按现场使用情况:常规光源、和非标定制光源。

· 图像处理系统:

常见处理软件:Halcon、Visionpro、Opencv等。

微信截图_20220211110550.png

2、常用视觉光源使用介绍:

A、面光源/平行面光光源:常用于背光场合,定位抓取、尺寸检测、标定贴合、边缘破损、物料数量。

普通面光源

主要用于边缘提取、透明体内部 不透明体检测、贯穿型缺陷检测、狭缝和通孔内杂质检测。

微信截图_20220211110622.png

平行面光源

主要用于圆柱状、带倒角、带圆角物件边缘定位、尺寸测量等,可以避免杂散光造成的边缘发虚现象,也可用于透明体内气泡检测。物料料的特征是尺寸检测,且精度要求比较高的情况下,选用平行面光源配合远心镜头进行检测,精度稳定性比较高。

微信截图_20220211110653.png

   普通面光                     平行面光

B、低角度环形直射光源

作用:物料轮廓提取、字体检测、光滑面灰尘检测、针脚检测、浮雕图案logo识别;

零度环光:LED灯珠角度与水平面平行,当物料表面有凸起的特征时,光源成像就形成暗场的方式,背景是黑色,特征点打亮,利于算法提取;

低角度直射主要用于表面粗糙程度不同区域的区分、边缘有倒角、 圆角物体轮廓提取、冲压、浇铸、浮雕图案识别与检测,光滑表面划伤、裂痕检测;

成像效果图的质量决定了算法的复杂程度。所以光学成像要保证三点:均匀度、对比度、以及物料色彩还原度。

1.均匀度:要求图像整体均匀,不能过度变化太大,影响图像处理,特别是在线扫相机要求均匀性比较高。

2.对比度:要求检测缺陷与背景灰度值相差30以上,不能过度曝光从而影响检测精度。

3.色彩还原度:在识别颜色的案子中,要调好白平衡,保证图片还原的真实性。

C、圆顶漫射光源

光路分析:360度底部发光,通过碗状内壁 发射,形成球形均匀光照。用于检测 曲面的金属表面文字和缺陷。(圆顶光源,通常也叫求积分光源)。

微信截图_20220211110856.png

D、偏振光源

特点:光线在非金属表面的反射是偏振光,借助于偏振滤光片可以有效的消除物体的表面反光。 同时,偏振滤光片在透明或半透明物体的应力检测上也有很好的应用。

作用:偏振镜装镜头上,偏振片加装在光源上,提高图片对比度从而达到一些特殊检测要求。

微信截图_20220211110918.png

无偏振                       有偏振

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