1.機(jī)器
視覺光源的種類
;t_'87h$y F^xhhz&e 光源是影響
機(jī)器視覺
系統(tǒng)輸入的重要因素,因?yàn)樗苯佑绊戄斎霐?shù)據(jù)的質(zhì)量和至少30%的應(yīng)用效果。由于沒有通用的機(jī)器視覺
照明設(shè)備,所以針對每個特定的應(yīng)用
實(shí)例,要選擇相應(yīng)的照明裝置,以達(dá)到最佳效果。許多工業(yè)用的機(jī)器視覺系統(tǒng)用可見光作為光源,這主要是因?yàn)榭梢姽馊菀撰@得,價(jià)格低,并且便于操作。常用的幾種可見光源是白幟燈、日光燈、水銀燈和鈉光燈。但是,這些光源的一個最大缺點(diǎn)是光能不能保持穩(wěn)定。以日光燈為例,在使用的第一個100小時內(nèi),光能將下降15%,隨著使用時間的增加,光能將不斷下降。因此,如何使光能在一定的程度上保持穩(wěn)定,是實(shí)用化過程中急需要解決的問題。另一個方面,環(huán)境光將改變這些光源照射到物體上的總光能,使輸出的圖像數(shù)據(jù)存在噪聲,一般采用加防護(hù)屏的方法,減少環(huán)境光的影響。由于存在上述問題,在現(xiàn)今的工業(yè)應(yīng)用中,對于某些要求高的檢測任務(wù),常采用x射線、超聲波等不可見光作為光源。 但是在一般的應(yīng)用中,
LED機(jī)器視覺光源逐漸成為主角。
S.Z2gFE&tu ~$@~X*K~ 2.LED機(jī)器視覺光源特點(diǎn)
u5LrZt]k "'8^OZR LED光源有以下幾個特點(diǎn):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(jù)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(dá)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(qiáng),更加有利于為系統(tǒng)提供高品質(zhì)的圖像。
c8"9Lv 7/:C[J4GTN 3.LED光源的照明方式
W-ctx"9DS pod=|(c 由光源構(gòu)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(jié)構(gòu)光和頻閃光照明等。
T`?{Is['( 5VXI/Lw# 其中,背向照明是被測物放在光源和相機(jī)之間,它的優(yōu)點(diǎn)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(chǎn)品的輪廓,比如工件的尺寸測量就是使用這種方法。
&E(KOfk# ~Ip-@c}'j 前向照明是光源和相機(jī)位于被測物的同側(cè),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。
7[)IP:I> Oapv`Z\i~ 結(jié)構(gòu)光照明是將
光柵或線光源等投射到被測物上,根據(jù)它們產(chǎn)生的畸變,解調(diào)出被測物的三維信息,這種方式比較少見。
O`pqS\H c-dOb.v0 頻閃光照明是將高頻率的光脈沖照射到物體上,要求相機(jī)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(dá)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。
[RqL0EP [;E~A 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(jī)構(gòu)提供穩(wěn)定的高對比度的圖像。
wVw?UN*rm; 5Lo\[K>j 4.LED光源的性能
GW[g!66^ ^@"EI|fsP 在實(shí)際運(yùn)用中, 如何評價(jià)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:
j-% vLL/ `wzb}"gLsM ①.對比度
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對比度對機(jī)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(chǎn)品部位的波長。機(jī)器視覺光源最重要的任務(wù)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(chǎn)生最大的對比度,從而易于
軟件的判斷和區(qū)分。
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