機器視覺系統(tǒng)作用 視覺光源選擇及使用技巧

來源：admin 瀏覽：22102 發(fā)布日期：2023-04-04【大 中 小】

　　機器視覺系統(tǒng)作用 視覺光源選擇及使用技巧

　　通用機器視覺系統(tǒng):攝像機、鏡頭、光源和運動系統(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性質(zhì)不均勻的區(qū)域，常見的有劃痕(如手機殼/屏幕表面的劃痕)、斑點和孔洞(如PCB板上焊點缺失或表面焊點較多)、色差、紙張表面的臟點和破損、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

　?、倭私忭椖恳?，明確具體檢查內(nèi)容，如外觀檢查、OCR、尺寸測量、定位標識等。

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

　?、墼儐柨蛻羰欠裼袩o限條件，如生產(chǎn)線光場、工作距離、光源大小、視野等。

　?、芨鶕?jù)具體情況，用實際光源反復測試，得到較佳圖像渲染，即不錯的光源方案。

　　視覺光源檢測技巧

　　比如在塑料鑄造中，是否不足是經(jīng)過驗證的。

　　驗證塑料鑄造應用中的材料缺陷以確保良好的密封表面非常重要。當有材料缺陷時，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。當光線遇到平坦的反射面時，它會將光線反射回相機，形成一個明亮的區(qū)域。粗糙或表面缺陷會將光線從相機中散射出去，形成黑暗區(qū)域。

　　技巧2:應用正確的波長進行精確的組件定位。

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

　　照明技術(shù):亮場

　　為了驗證組裝問題，使用藍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:銅在暗場吸收藍光，而銀在亮場反射藍光。同軸照明幾何消除虛假反射:不想要的亮點，反射和暗點。

　　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):暗場在此應用中，暗場照明用于創(chuàng)建一個明亮有趣的功能，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被攝像機檢測到。如果材料不規(guī)則，如裂縫，一些光線會突出不規(guī)則。特別是，劃痕會產(chǎn)生一個內(nèi)部空隙，光線會在其中折射、反射并以多種角度散射，包括返回相機。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:檢測透明包裝應用中的漫射光

　　例如，驗證泡罩包裝的內(nèi)容。

　　照明技術(shù):持續(xù)擴散

　　連續(xù)漫射照明技術(shù)不強調(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，允許光線從多個角度到達物體，從而消除反射和典型的非定向或單一光源陰影。

　　技巧5:應用顏色來創(chuàng)造對比

　　在機器視覺中創(chuàng)建高對比度圖像的一個有用方法是用特殊波長(顏色)的光照射物體。對于黑白相機，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光的區(qū)別。

　　技巧6:對快速移動的物體使用閃光燈。

　　當物體的快速運動圖像模糊時，需要應用頻閃燈。選通脈沖寬度=視野/像素/移動速度

　　技巧7:消除反射，使用紅外光

　　機器視覺系統(tǒng)依賴于數(shù)字圖像的灰度變換。在許多視覺應用中，環(huán)境光會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問題。

　　提示:應用紅外光消除色差。

　　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。