時(shí)間:2024-05-10 11:33:54來源:中國傳動網(wǎng)
機(jī)器視覺照明控制的類型
大多數(shù)機(jī)器視覺系統(tǒng)的光源常使用以下三種驅(qū)動:恒壓驅(qū)動、帶脈寬調(diào)制(PWM)的電壓驅(qū)動或恒流驅(qū)動。最早的光源照明控制器是電壓驅(qū)動,這種技術(shù)在普通的應(yīng)用中是足夠的。然而,用電壓驅(qū)動光源會有顯著的缺點(diǎn):光源的電源電壓是恒定的,需要通過電流來決定所獲得的亮度,而不是電壓。由于光源在使用過程中溫度會發(fā)生變化,相同的電壓也會產(chǎn)生不同的亮度。
圖展示了典型光源的照度和正向電流之間的線性關(guān)系。它表明正向電流和電壓之間的關(guān)系是非常非線性的,電源電壓的一個(gè)微小變化就會引起電流的大變化,從而造成亮度的大變化。這種效應(yīng)意味著電壓驅(qū)動不能在照明強(qiáng)度上實(shí)現(xiàn)精確和準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)。電壓驅(qū)動器也容易受到系統(tǒng)供電電壓的小波動,這可能導(dǎo)致照明水平發(fā)生顯著變化。
盡管有電壓驅(qū)動的局限性,一些照明控制器利用這種類型的電源來節(jié)省成本。由于電壓驅(qū)動不能直接控制照明亮度,因此可以采用脈寬調(diào)制(PWM)代替。PWM在每次曝光時(shí)開關(guān)幾次,以獲得平均亮度。PWM脈沖由內(nèi)部時(shí)鐘控制,為了獲得對亮度的精確控制,需要一個(gè)更快的內(nèi)部時(shí)鐘。時(shí)鐘限制了PWM可以提供的照明級別的數(shù)量。一個(gè)典型的電壓驅(qū)動照明控制器提供100個(gè)強(qiáng)度級別,而一個(gè)典型的電流驅(qū)動照明控制器通常提供幾千個(gè)強(qiáng)度級別和更好的控制水平。
恒流照明控制器的設(shè)計(jì)通過恒流照明控制器的設(shè)計(jì)通過可控的電流直接控制照明強(qiáng)度。恒流驅(qū)動可能是LED照明控制中最精確和可靠的選擇,因?yàn)檎彰鲝?qiáng)度與電流成正比,而電流驅(qū)動不受電源變化的影響。恒流控制器在高速系統(tǒng)和需要脈沖光的地方也有顯著的好處。
機(jī)器視覺照明控制原理
機(jī)器視覺照明控制原理主要涉及對光源的亮度、顏色和方向等參數(shù)的精確調(diào)控,以滿足不同應(yīng)用場景下對圖像質(zhì)量和清晰度的需求。以下是一些關(guān)鍵的照明控制原理:
亮度控制:通過調(diào)節(jié)光源的功率或電流,可以控制光源的亮度。亮度控制的目標(biāo)是確保圖像具有足夠的對比度,使得機(jī)器視覺系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識別和測量目標(biāo)物體。
顏色控制:機(jī)器視覺系統(tǒng)可能需要特定顏色的光源來突出目標(biāo)物體的某些特征或減少背景干擾。因此,顏色控制可以通過選擇適當(dāng)?shù)墓庠搭愋秃皖伾珵V鏡來實(shí)現(xiàn)。
方向控制:光源的照射方向?qū)D像質(zhì)量有很大影響。通過調(diào)整光源的位置和角度,可以控制光線在目標(biāo)物體上的反射和投射方式,從而優(yōu)化圖像的視覺效果。
在實(shí)際應(yīng)用中,機(jī)器視覺照明控制系統(tǒng)通常會根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)或?qū)崟r(shí)反饋的圖像信息來自動調(diào)整光源的照明條件。例如,當(dāng)目標(biāo)物體的顏色或表面特性發(fā)生變化時(shí),系統(tǒng)可以自動調(diào)整光源的顏色和亮度,以確保圖像質(zhì)量的穩(wěn)定性。
還有一些高級的照明控制技術(shù),如基于機(jī)器學(xué)習(xí)的自適應(yīng)照明控制。這種技術(shù)可以根據(jù)大量的圖像數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法來優(yōu)化照明條件,進(jìn)一步提高機(jī)器視覺系統(tǒng)的性能和精度。
機(jī)器視覺光源的照射方式有哪些
機(jī)器視覺光源的照射方式多種多樣,每一種方式都有其特定的應(yīng)用場景和優(yōu)勢。以下是一些常見的機(jī)器視覺光源照射方式:
環(huán)形或斑點(diǎn)狀照明:這種方式主要用于立即照明,即光源直接照射在物體上以獲得明確的圖像。當(dāng)需要得到物體的負(fù)色圖像時(shí),這種照明方式非常有效。然而,當(dāng)光線照在光亮或反射的材料上時(shí),可能會造成鏡面反射。
同軸照明:同軸光是以一面豎直的墻面中出的光產(chǎn)生變化和收斂而產(chǎn)生的,它打在一個(gè)使光往下的分束器上,相機(jī)根據(jù)分光鏡從上邊觀查物體。這種方式主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、PCB板以及金屬零件的表面成像檢測,微小元件的外形、尺寸測量等。
暗場照明:這種方式提供相對于物體表面的低角度照明,主要用于突出物體表面的部分特征或表面紋理變化。如果在視線中看不到光源,則認(rèn)為是暗場照明,其光源位置決定了是明場還是暗場照明。
漫射照明:持續(xù)漫反射照明主要用于目標(biāo)斜面的透射率或斜面具備復(fù)雜性的視角。這種照明方式對于全安裝線路板的照明非常有效,能在170立體角區(qū)域內(nèi)完成均勻照明。
此外,還有一些其他的照射方式,如垂直照明、背光照明、多角度照明和碗狀光照明等。每種方式都有其特定的應(yīng)用,例如垂直照明適用于較大面積的均勻照明,背光照明則能提供均勻的視場光,用于觀察物體的側(cè)面輪廓。
總的來說,機(jī)器視覺光源的照射方式多種多樣,選擇哪種方式主要取決于具體的應(yīng)用需求、物體特性以及所需的圖像質(zhì)量。
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