機器視覺光源基礎(chǔ)及選型(三)

導(dǎo)語:針對具體的應(yīng)用,從眾多的方案中選擇一個最好的照明系統(tǒng)是整個圖像處理系統(tǒng)穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。

之前兩篇文章已經(jīng)介紹過機器視覺光源相關(guān)技術(shù)參數(shù)以及光源的主要分類,今天維視小編將介紹面對檢測項目時,我們該如何選擇視覺光源,搭建最適合的光學(xué)系統(tǒng)。

針對具體的應(yīng)用,從眾多的方案中選擇一個最好的照明系統(tǒng)是整個圖像處理系統(tǒng)穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。遺憾的是,沒有一個通用的照明系統(tǒng)能夠適應(yīng)各種場合。但由于LED光源多形狀及多顏色等特點,我們還是找到一些挑選視覺光源的方法,主要方法有以下兩種:

1. 觀察試驗法(Look and Experiment-最常用的)

嘗試著用不同類型的光源在不同的位置照射物體,然后通過相機觀察圖像

2. 科學(xué)分析法(Scientific Analysis-最有效的)

分析成像的環(huán)境,推薦最好的解決方法。

觀察試驗法

一、準(zhǔn)備工作

1、測試樣品要豐富,要有不同種類的完好樣品及問題樣品,盡可能的讓樣品出現(xiàn)所有的問題,特別是要有最難檢測實際有問題的樣品。

2、有多款備用測試光源,LED光源常見的幾大類,以及不同的顏色都要有。

二、環(huán)境要求分析

1、從客戶那里了解對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運行的要求,確定工業(yè)相機、光源、被測物的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系。確定的參數(shù)有:視場(FOV),工作距離(WD);

2、空間結(jié)構(gòu)有: 直射,側(cè)射,背部照射:

直射結(jié)構(gòu)的光源—部分環(huán)形光源,同軸光源,圓頂光源;

側(cè)射結(jié)構(gòu)的光源—部分環(huán)形光源,條形光源,線光源,點光源;

背部照射—方形背光源,條形背光源。

三、物體表面紋理及顏色分析

1、物體表面是曲面還是平面?物體表面是否光滑?反光是否很強?

曲面檢測宜用圓頂光源,光滑平面宜用同軸光源,粗糙平面宜用明視場光源。

2、物體的透光性怎樣?

透光性好的物體可以用IR光源。

3、分清背景(我們不需要檢測的)是什么顏色,前景(我們要檢測的)是什么顏色?

好的光源就是有一個好的對比度---背景與前景很清楚。

4、前景顏色多變化

宜用彩色光源及白色光源;

四、實物測試

我們可以初步選定一款光源開始測試??赡軙龅降膯栴}(與光源有關(guān)):

1、前景亮度不夠?前景是什么顏色?建議換與前景顏色相同的光源測試。

2、整個圖像亮度不夠?建議將光源靠近物體一些,或者采用頻閃,或者換波長短一些的光源。

3、圖像泛白?建議降底光源亮度,或?qū)㈢R頭的光圈減小。

4、圖像亮度不均勻?檢查光源放平?jīng)]有?

科學(xué)分析法

該方法主要是根據(jù)被測物表面特性以及要檢測的瑕疵特性等,從光源照射方向、角度、顏色等方面進行分析,用戶可結(jié)合之前兩篇文章中相關(guān)的介紹,當(dāng)然即使經(jīng)過了分析,還是需要經(jīng)過實驗驗證。

最后我們大致總結(jié)出,光源選型中的一些技巧,選型時可參考:

1、需要前景與背景更大的對比度?–考慮用黑白相機與彩色光源

2、環(huán)境光的問題?–嘗試用單色光源,配一個濾鏡

3、閃光曲面?–嘗試用散射圓頂光

4、閃光,平的,但粗糙的表面?–嘗試用同軸散射光

5、看表面的形狀?–考慮用暗視場(低角度)

6、檢測塑料的時候–嘗試用紫外或紅外光

7、需要通過反射的表面看特征?–嘗試用低角度線光源(暗視場)

8、組合光源有時也能解決問題

9、頻閃能夠產(chǎn)生比常亮照明20倍強的光

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