機(jī)器視覺系統(tǒng)作用 視覺光源選擇及使用技巧

來源：admin 瀏覽：22958 發(fā)布日期：2023-04-04【大 中 小】

　　機(jī)器視覺系統(tǒng)作用 視覺光源選擇及使用技巧

　　通用機(jī)器視覺系統(tǒng):攝像機(jī)、鏡頭、光源和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。

　　工業(yè)檢測大致可分為工件尺寸測量與定位、表面缺陷檢測，以及各種Logo的檢測與識別。測量主要是檢測物體的長、寬、高，比較常見的是檢測物體的二維尺寸(寬、高)。表面缺陷檢測主要是指物體表面物理或化學(xué)性質(zhì)不均勻的區(qū)域，常見的有劃痕(如手機(jī)殼/屏幕表面的劃痕)、斑點(diǎn)和孔洞(如PCB板上焊點(diǎn)缺失或表面焊點(diǎn)較多)、色差、紙張表面的臟點(diǎn)和破損、紙制品表面的壓痕和凸起、玻璃等非金屬制品表面的雜質(zhì)、破損、污漬和平整度等。

　　Logo的檢測和識別主要是關(guān)于Logo印刷是否正確和完整。

　　如何為不同的物體選擇光源?

　　一、基本思路

　?、倭私忭?xiàng)目要求，明確具體檢查內(nèi)容，如外觀檢查、OCR、尺寸測量、定位標(biāo)識等。

　?、跈z查被檢測目標(biāo)的材質(zhì)特征，分析目標(biāo)與背景的差異，找出兩者在成像上的大差異;

　　③詢問客戶是否有無限條件，如生產(chǎn)線光場、工作距離、光源大小、視野等。

　　④根據(jù)具體情況，用實(shí)際光源反復(fù)測試，得到較佳圖像渲染，即不錯(cuò)的光源方案。

　　視覺光源檢測技巧

　　比如在塑料鑄造中，是否不足是經(jīng)過驗(yàn)證的。

　　驗(yàn)證塑料鑄造應(yīng)用中的材料缺陷以確保良好的密封表面非常重要。當(dāng)有材料缺陷時(shí)，說明你的條件不足(如倒入模具的材料不足)。

　　照明技術(shù):亮場

　　明場照明技術(shù)依賴于表面紋理和平坦的地形。當(dāng)光線遇到平坦的反射面時(shí)，它會(huì)將光線反射回相機(jī)，形成一個(gè)明亮的區(qū)域。粗糙或表面缺陷會(huì)將光線從相機(jī)中散射出去，形成黑暗區(qū)域。

　　技巧2:應(yīng)用正確的波長進(jìn)行精確的組件定位。

　　例如，檢測翻轉(zhuǎn)的芯片和驗(yàn)證印刷電路板組件中正確的零件方向是常見的機(jī)器視覺應(yīng)用。

　　照明技術(shù):亮場

　　為了驗(yàn)證組裝問題，使用藍(lán)光波長照射芯片的方向。這種照明技術(shù)依賴于波長和同軸照明幾何形狀。藍(lán)色波長(460 nm)可以很好地區(qū)分銀和銅表面:銅在暗場吸收藍(lán)光，而銀在亮場反射藍(lán)光。同軸照明幾何消除虛假反射:不想要的亮點(diǎn)，反射和暗點(diǎn)。

　　提示3:非漫射光用于檢測玻璃中的裂紋。

　　例如檢測玻璃容器中的裂紋。

　　照明技術(shù):暗場在此應(yīng)用中，暗場照明用于創(chuàng)建一個(gè)明亮有趣的功能，可以在黑暗背景中輕松檢測到。在暗場區(qū)域，光線直接穿過透明瓶子。穿過透明物體的大部分光線不會(huì)被攝像機(jī)檢測到。如果材料不規(guī)則，如裂縫，一些光線會(huì)突出不規(guī)則。特別是，劃痕會(huì)產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部空隙，光線會(huì)在其中折射、反射并以多種角度散射，包括返回相機(jī)。這些燈光將難以察覺的劃痕變成黑暗背景下的明亮特征。

　　提示4:檢測透明包裝應(yīng)用中的漫射光

　　例如，驗(yàn)證泡罩包裝的內(nèi)容。

　　照明技術(shù):持續(xù)擴(kuò)散

　　連續(xù)漫射照明技術(shù)不強(qiáng)調(diào)表面紋理和立面的變化。它提供了非常大的固定照明角度，允許光線從多個(gè)角度到達(dá)物體，從而消除反射和典型的非定向或單一光源陰影。

　　技巧5:應(yīng)用顏色來創(chuàng)造對比

　　在機(jī)器視覺中創(chuàng)建高對比度圖像的一個(gè)有用方法是用特殊波長(顏色)的光照射物體。對于黑白相機(jī)，光的波長可以像顏色一樣變亮或變暗。使用色輪作為參考，選擇相反顏色的光來加深特征;或者選擇同樣顏色的光來提亮特征。

　　例如:

　　1.如果你想變暗的特征是紅色，就用綠光;

　　2.施加綠光可以使綠色特征顯得更亮;

　　3.記住刻在鋁上的紅光和藍(lán)光的區(qū)別。

　　技巧6:對快速移動(dòng)的物體使用閃光燈。

　　當(dāng)物體的快速運(yùn)動(dòng)圖像模糊時(shí)，需要應(yīng)用頻閃燈。選通脈沖寬度=視野/像素/移動(dòng)速度

　　技巧7:消除反射，使用紅外光

　　機(jī)器視覺系統(tǒng)依賴于數(shù)字圖像的灰度變換。在許多視覺應(yīng)用中，環(huán)境光會(huì)帶來不想要的明亮反射，這使得很難或不可能檢測到有趣的特征。紅外光可以解決這個(gè)問題。

　　提示:應(yīng)用紅外光消除色差。

　　紅外光可以用來消除彩色物體之間的灰度差異。深色物體吸收紅外波長以產(chǎn)生一致性，而其他物體則被遮蔽。這種照明方案有利于檢測顏色或陰影變化的不均勻性。