1.機器
視覺光源的種類
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光源是影響
機器視覺
系統(tǒng)輸入的重要因素,因為它直接影響輸入數據的質量和至少30%的應用效果。由于沒有通用的機器視覺
照明設備,所以針對每個特定的應用
實例,要選擇相應的照明裝置,以達到最佳效果。許多工業(yè)用的機器視覺系統(tǒng)用可見光作為光源,這主要是因為可見光容易獲得,價格低,并且便于操作。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。但是,這些光源的一個最大缺點是光能不能保持穩(wěn)定。以日光燈為例,在使用的第一個100小時內,光能將下降15%,隨著使用時間的增加,光能將不斷下降。因此,如何使光能在一定的程度上保持穩(wěn)定,是實用化過程中急需要解決的問題。另一個方面,環(huán)境光將改變這些光源照射到物體上的總光能,使輸出的圖像數據存在噪聲,一般采用加防護屏的方法,減少環(huán)境光的影響。由于存在上述問題,在現今的工業(yè)應用中,對于某些要求高的檢測任務,常采用x射線、超聲波等不可見光作為光源。 但是在一般的應用中,
LED機器視覺光源逐漸成為主角。
oTfbx+i/G -Fdi,\e 2.LED機器視覺光源特點
BJE <~" :L[6a>"neE LED光源有以下幾個特點:1、使用壽命長,一萬到三萬小時左右。2、LED光源是由很多個LED顆粒擺列組成,可以組成不同形狀不同角度的光源。3、LED顆粒有不同的顏色不同的
波長,用戶可以根據檢測對象的特征選用不同波長的光源,以突出檢測特征從而達到理想的效果。4、穩(wěn)定性好。LED光源相對其他光源來說,穩(wěn)定性大大增強,更加有利于為系統(tǒng)提供高品質的圖像。
m#ie{u^ 2|=_kN8; 3.LED光源的照明方式
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O9_YVE/-] 由光源構成的照明系統(tǒng)按其照射方法可分為:背向照明、前向照明、結構光和頻閃光照明等。
GVM#Xl}w9 VM,ZEt3Vy 其中,背向照明是被測物放在光源和相機之間,它的優(yōu)點是能獲得高對比度的圖像,LED面光源和平行光源是這樣使用的,常用來突出產品的輪廓,比如工件的尺寸測量就是使用這種方法。
GWVdNYpmr gQEV;hCO 前向照明是光源和相機位于被測物的同側,這種方式便于安裝,比如條形光源,同軸光源,環(huán)形光源,圓頂光源,線光源等都是使用這樣的用法,這是最常用的照明方式。
8<kme"%s '=H^m D+gl 結構光照明是將
光柵或線光源等投射到被測物上,根據它們產生的畸變,解調出被測物的三維信息,這種方式比較少見。
?>y-5B[K/( U %ESuq# 頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到物體上,要求相機的掃描速度與光源的頻閃速度同步,目前頻閃照明方式一般都用光源的控制器控制光源達到頻閃的功能,頻閃的工作方式可以大大提高光源的亮度和壽命,幾乎所有的LED光源都可以使用頻閃照明方式。
zoJ;5a.3B KR}0(,Y 不論是何種的照明方式,目的就只有一個:提高光源的壽命并為圖像采集機構提供穩(wěn)定的高對比度的圖像。
wuk7mIJ )|{{}w~` 4.LED光源的性能
o.5j@dr l0&8vhw8k 在實際運用中, 如何評價一個光源的好壞呢?一般來說,一個合適的光源要從對比度、亮度、均勻性、穩(wěn)定性、壽命等方面來考慮:
injmP9ed ^ ?=K) ①.對比度
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.J[Y.k 對比度對機器視覺來說非常重要,對比度只就打光效果而言,這很大程度取決于光源和被檢測產品部位的波長。機器視覺光源最重要的任務就是使需要被觀察的特征與需要被忽略的圖像特征之間產生最大的對比度,從而易于
軟件的判斷和區(qū)分。
bIArAS9% wuzz%9;@B ②.亮度
*r`Yz} 9^^#I~- 當選擇兩種光源的時候,最佳的選擇是選擇更亮的那個。光源的亮度不夠,必然要加大光圈,從而減小了景深 。亮度不夠時,環(huán)境光對系統(tǒng)的影響就會很大,一個良好的光源的亮度必須遠遠大于環(huán)境光(比如燈光,陽光等),這樣就保證環(huán)境光變化時對系統(tǒng)的影響不大,能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
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r?.e ③.均勻性
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