光源基礎培訓(新增)

1、內容內容簡介簡介光源分類光源分類機器視覺光源品種機器視覺光源品種光源特性光源特性照明技術照明技術為什么要使用光源為什么要使用光源v Garbage in，garbage out光源鏡頭相機圖像采集圖像處理報警處理檢測日志檢測目標運動機構CPC接口v 視覺系統(tǒng)工作流程為什么要使用光源為什么要使用光源v 目的：鮮明地獲得目標和背景的濃淡差n目前在圖像處理領域最重要的是二值化（黑白）處理v 光源直接影響輸入數(shù)據(jù)的質量和至少 30% 的應用效果。v 不同的光源及照明方式，形成的光照效果大不相同，好的光源能有效攝取有效信息，減少干擾v 高亮度 ：高速掃描、高速成像，要求曝光時間短的場合v 高均勻性：表面

2、檢測、缺陷檢測，利用灰度差異進行檢測的場合；v 低功耗 ：移動設備、便攜檢測系統(tǒng)；v 長壽命：任何場合，節(jié)約成本和維護費用；v 光譜特性 ：利用光譜單色性檢測的場合；機器視覺光源要求機器視覺光源要求光源分類光源分類v傳統(tǒng)光源傳統(tǒng)光源:亮度高亮度高, , 壽命短壽命短(1)(1)高頻熒光燈光纖鹵素燈高頻熒光燈光纖鹵素燈光源分類光源分類v傳統(tǒng)光源傳統(tǒng)光源:亮度高亮度高, , 壽命短壽命短(2)(2) 光纖鹵素燈光纖鹵素燈光源分類光源分類v發(fā)光二極管發(fā)光二極管(LED)光源光源亮度相對較低，壽命長亮度相對較低，壽命長, , 形狀顏色可調，反應速度形狀顏色可調，反應速度快快, ,運轉成本低運轉成本低光

3、源特性光源特性v中心波長中心波長光源特性光源特性v照明半峰值：光源純度照明半峰值：光源純度光源特性光源特性v光譜分布光譜分布: 光功率在不同頻率上的分布光功率在不同頻率上的分布1. 1.線譜線譜( (非連續(xù)光譜非連續(xù)光譜) 2.) 2.連續(xù)光譜連續(xù)光譜v色溫：色溫：光源發(fā)射光的光譜成分與絕對黑體在某一溫光源發(fā)射光的光譜成分與絕對黑體在某一溫度下輻射光譜相同（或最相近）時，絕對黑體的溫度下輻射光譜相同（或最相近）時，絕對黑體的溫度就稱為該光源的色溫。度就稱為該光源的色溫。v光功率：光功率：單位時間內光源輻射出各波長光能量總合。單位時間內光源輻射出各波長光能量總合。v照度場特性照度場特性 ：包括入

4、射光的方向（角度）及強弱包括入射光的方向（角度）及強弱分布。分布。照明技術照明技術1v直接照明與散射照明直接照明與散射照明直接照明直接照明散射照明散射照明明亮明亮直反射直反射漫反射漫反射較暗較暗平面平面&光潔光潔表面粗糙表面粗糙v反射照明反射照明照明技術照明技術2v明場照明明場照明(明視野明視野)與暗場照明與暗場照明(暗視野暗視野)照明技術照明技術2v明場照明與暗場照明明場照明與暗場照明明明場場照明照明暗暗場場照明照明明視野照明明視野照明暗視野照明暗視野照明塑料飲料瓶肩部塑料飲料瓶肩部OCROCRv明場照明與暗場照明明場照明與暗場照明照明技術照明技術3v透射照明透射照明擴散比率擴散比率LEDc

5、olor波長nm擴散比率9500.23Red6601.00GR 5252.25BL 4703.89UV 370 10.12照明技術照明技術3案例1 讀取塑封帶內芯片型號使用使用紅色紅色照明照明(660nm)(660nm)使用使用藍色藍色照明照明(470nm)(470nm)照明技術照明技術3案例2 讀取人民幣編號光量光量30%30%光量光量60%60%照明技術照明技術3案例3 柔性電纜導線檢查使用同軸光源使用同軸光源使用背光源使用背光源照明技術照明技術3v各種照明方式應用各種照明方式應用明場照明：明場照明：用于大多數(shù)視覺照明場合用于大多數(shù)視覺照明場合暗場照明：暗場照明：用于檢測表面污染、劃傷和小

6、的凸起特征。用于檢測表面污染、劃傷和小的凸起特征。同軸照明：同軸照明：用于檢測平坦的、光滑的表面較深的特征，消除陰影用于檢測平坦的、光滑的表面較深的特征，消除陰影背光照明：背光照明：用于檢查透明物體的透過率和不透明物體的輪廓用于檢查透明物體的透過率和不透明物體的輪廓照明技術照明技術4-顏色顏色v顏色的反射顏色的反射照明技術照明技術4-顏色顏色v補色對成像的影響補色對成像的影響紅紅藍藍緑緑白白黃黃青緑青緑赤紫赤紫色材的三原色色材的三原色C C青青綠綠赤紫赤紫黃色黃色光的三原色光的三原色R R紅紅綠綠藍藍顏色影響顏色影響v補色對成像的影響補色對成像的影響照明技術照明技術v顏色照明案例顏色照明案例用

7、用紅光紅光可單獨照出晶片破損可單獨照出晶片破損用用綠光綠光可同時檢查晶片和導線可同時檢查晶片和導線銅色導線框架上涂有銀色涂層用紅色照明可清晰地檢測基板模式 照明色和色材（照明色和色材（對象對象物）之相性物）之相性色溫：色溫：近遠近遠圖圖像：像：淡淡 濃濃照明技術照明技術v偏振照明偏振照明照明技術照明技術v偏振照明偏振照明未使用偏振光使用偏振光機器視覺光源品種機器視覺光源品種環(huán)形光源環(huán)形光源v一般角度環(huán)形光一般角度環(huán)形光機器視覺光源品種機器視覺光源品種環(huán)形光源環(huán)形光源v應用應用保險絲蓋文字外形檢測機器視覺光源品種機器視覺光源品種環(huán)形光源環(huán)形光源v垂直照射環(huán)形光垂直照射環(huán)形光金屬齒輪外形檢查、尺寸

8、定位金屬齒輪外形檢查、尺寸定位機器視覺光源品種機器視覺光源品種環(huán)形光源環(huán)形光源v低角度照射環(huán)形光低角度照射環(huán)形光機器視覺光源品種機器視覺光源品種環(huán)形光源環(huán)形光源v低角度環(huán)形光源低角度環(huán)形光源燒酒瓶蓋印字檢測機器視覺光源品種機器視覺光源品種環(huán)形光源環(huán)形光源v低角度環(huán)形光應用低角度環(huán)形光應用機器視覺光源品種機器視覺光源品種環(huán)形光源環(huán)形光源v無影環(huán)形光無影環(huán)形光機器視覺光源品種機器視覺光源品種環(huán)形光源環(huán)形光源v無影環(huán)形光無影環(huán)形光機器視覺光源品種機器視覺光源品種環(huán)形光源環(huán)形光源v平面照射環(huán)形光應用平面照射環(huán)形光應用機器視覺光源品種機器視覺光源品種環(huán)形光源環(huán)形光源v平面照射環(huán)形光應用平面照射環(huán)形光應用

9、機器視覺光源品種機器視覺光源品種條形光源條形光源v條形光源條形光源機器視覺光源品種機器視覺光源品種條形光源條形光源v條形光源應用條形光源應用機器視覺光源品種機器視覺光源品種同軸光源同軸光源v同軸光源同軸光源機器視覺光源品種機器視覺光源品種同軸光源同軸光源v同軸光源應用同軸光源應用機器視覺光源品種機器視覺光源品種同軸光源同軸光源v同軸光源應用同軸光源應用機器視覺光源品種機器視覺光源品種同軸光源同軸光源v同軸光源應用同軸光源應用機器視覺光源品種機器視覺光源品種背光源背光源v背光源背光源機器視覺光源品種機器視覺光源品種背光源背光源v背光源背光源機器視覺光源品種機器視覺光源品種背光源背光源v背光源背光

10、源機器視覺光源品種機器視覺光源品種背光源背光源v背光源背光源機器視覺光源品種機器視覺光源品種點光源點光源v點光源點光源機器視覺光源品種機器視覺光源品種點光源點光源v點光源點光源機器視覺光源品種機器視覺光源品種點光源點光源v點光源點光源機器視覺光源品種機器視覺光源品種穹頂光源穹頂光源v穹頂光源穹頂光源機器視覺光源品種機器視覺光源品種穹頂光源穹頂光源v穹頂光源穹頂光源機器視覺光源品種機器視覺光源品種紅外光源紅外光源v紅外光源紅外光源使用可見光背光照明時，不能透過wafer使用紅外背光源能透過wafer，觀察到網(wǎng)格和邊緣等機器視覺光源品種機器視覺光源品種紅外光源紅外光源v紅外光源紅外光源機器視覺光源

11、品種機器視覺光源品種紫外光源紫外光源v紫外光源紫外光源v 紅外光源與紫外光源紅外光源與紫外光源 紅外光源 紫外光源光源種類及照明方式的選擇光源種類及照明方式的選擇根據(jù)目標及背景特性的區(qū)別，一般選擇光源的種類及照明方式按照如下幾個步驟進行：v確定照明的類型(直射、漫射、透射光)p 確定要檢測目標的內容(缺陷、外觀檢查、尺寸測定、有無、OCR、定位)n通過表面的反射檢測微小物體表面的形狀，可以使用暗場照明n檢查透明物體的透過率和不透明物體的輪廓，可以使用背光照明n檢測平坦的、光滑的表面較深的特征，消除陰影，可以使用同軸照明p 檢查表面狀態(tài)（鏡面、糙面、曲面、平面、立體）：n閃光曲面，考慮用散射圓頂

12、光n閃光，平的，但粗糙的表面，嘗試用同軸散射光光源種類及照明方式的選擇光源種類及照明方式的選擇v確定照明光源的外形及尺寸(環(huán)形光源、低角度、同軸光源、穹頂光源)p檢查目標的尺寸(照明的大小、照明下端到被測物表面的距離)n條形光源可靈活安裝，照明面積較大，適合較大目標的拍攝；n 一般環(huán)形光源照射面積較大，可安裝位置較高；n 低角度環(huán)形光源照射面積較小、安裝位置距離目標很近；n 同軸光源照明面積有限；穹頂光源安裝位置距離目標較近，適合拍攝較小的目標p安裝環(huán)境(溫度、外亂光等) ：n如果有環(huán)境光影響造成暈光現(xiàn)象，嘗試用單色光源，配一個濾鏡p視場范圍、動態(tài)還是靜態(tài)(相機快門速度)：n當單個光源不能有效解決問題時可考慮使用組合光源n 對于有頻閃的光源，其曝光的頻率和相機的采集頻率需要匹配，頻閃光源能產生比常亮照明強20倍的光光源種類及照明方式的選擇光源種類及照明方式的選擇v確定照明光源的顏色(波長)p檢查目標及背景的顏色和材料特性n為了加大 前景與背景更