機器視覺打光說明課件

1、機器視覺打光說明2022/7/28機器視覺打光說明 機器視覺LED照明 如何在眾多光源當中選擇到適合的型號，如何突出檢測對象的特征，如何保證視覺項目的穩(wěn)定性。機器視覺打光說明搭建機器視覺處理平臺通常，典型的機器視覺系統(tǒng)由以下四個部分光源、相機、控制器和圖像處理軟件組成。需要注意的是，光源選擇恰當與否直接關(guān)系到系統(tǒng)的成敗！機器視覺打光說明選擇光源選擇光源的目標就是：1、增強待處理的物體特征；2、減弱不需要關(guān)注的物體和噪聲的干擾；3、不會引入額外的干擾。 一個穩(wěn)定的、可靠的圖像處理系統(tǒng)不能僅僅局限于在試驗室的嚴格條件下才能應(yīng)用，而應(yīng)該在真正的工業(yè)制造環(huán)境中，在不斷變化的環(huán)境光和其他工況條件下，對于

2、不同的材料、不同的機器都可以實時攝取到高質(zhì)量、高對比度的圖像?；谶@種情況，選擇合適的，能夠克服這些因素的光源非常重要。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。針對具體的應(yīng)用，從諸多可選的方案中選擇一個最佳的照明系統(tǒng)是整個圖像處理系統(tǒng)穩(wěn)定工作的關(guān)鍵。在需要應(yīng)用光源的場合中大約20%-30%或以上不能用標準的光源方案解決，需為用戶重新開發(fā)光源。顯而易見的是，未來圖像處理技術(shù)的發(fā)展必須依賴于照明技術(shù)的同步發(fā)展。機器視覺打光說明常見的光源類型直接照明光源就是光源直接照射到被檢測物體上，它的特點是照射局域集中、亮度高和安裝方便，可以得到清楚的影像。常見的直接照明方式有沐光方式、低角度方式、條

3、形方式和聚光方式。1.直接照明光源機器視覺打光說明常見的光源類型1.直接照明光源低角度方式下，光源以接近180 度角照明物體，容易突出被檢測物理的邊緣和高度變化。該種照明方式的優(yōu)點是凸顯表面結(jié)構(gòu)，增強圖像的拓撲結(jié)構(gòu)；缺點是：熱點和極度陰影；常見的應(yīng)用是：檢測平面和有紋理的表面。其照明效果如圖所示，左邊是實物圖，右邊是照明效果圖可以看到，在低角度方式下，硬幣的邊緣及字跡的邊緣顯示的非常清晰。Low Angle機器視覺打光說明常見的光源類型1.直接照明光源條形方式常用的是 LED 條形光源，如圖所示。條形方式除具備沐光方式的優(yōu)點外，其安裝角度還可以按照需要進行調(diào)節(jié)。通過調(diào)節(jié)光線的角度和方向，可以檢

4、測到被測物體表面是否有光澤，是否有紋路，也可以檢測到表面特征。Directional機器視覺打光說明常見的光源類型2.散射照明光源對于表面平整光潔的高反射物體，直接照明方式容易產(chǎn)生強反光。散射照明先把光投射到粗糙的遮蓋物上(比如漫射板)，產(chǎn)生無方向、柔和的光，然后再投射到被檢測物體上，如圖所示。這種光最適合高反射物體。Dome Light機器視覺打光說明常見的光源類型2.散射照明光源與前述直接照明的低角度方式不同，散射方式的光源先經(jīng)過內(nèi)壁散射之后再均勻的照射到物體上，在提供均勻照明的同時，有效的消除了邊緣的反射，如圖所示。機器視覺打光說明常見的光源類型2.散射照明光源機器視覺打光說明常見的光源

5、類型3.背光照明光源背光照明方式下，光源均勻的從被檢測物體的背面，可以獲得高清晰的輪廓，常用于物體外形檢測、尺寸檢測等等，如圖所示。Backlight機器視覺打光說明常見的光源類型3.背光照明光源機器視覺打光說明常見的光源類型4.同軸照明光源LED 的高強度均勻光線通過半鏡面后成為與鏡頭同軸的光，如所示。具有特殊涂層的半鏡面可以抑制反光和消除圖像中的重影，特別適合檢測鏡面物體上的劃痕。On-Axis機器視覺打光說明常見的光源類型4.同軸照明光源機器視覺打光說明常見的光源類型5.特殊照明光源特殊照明光源包括平行光光學(xué)單元、顯微鏡專用照明系統(tǒng)和按照客戶要求定制的光源等等。Red backlight

6、IR backlight機器視覺打光說明照明效果的優(yōu)化1.顏色對于不發(fā)光體來說又可分為透明體和不透明體兩種，大部分是不透明體。不透明體都具有反射或吸收不同波長的色光的能力，被吸收掉的色光我們是看不見的。只有反射回來的色光才直接作用于我們的眼睛，所以我們看到的不透明體的顏色是反射光的顏色，這就是“反射色”。如果用紅光照射紅色的物體，能得到最高的亮度；若用紅色光照射綠色物體，可以得到最低的亮度，或者說圖像幾乎是黑色的，因為綠色物體基本不反射紅色光。在圖所示彩色輪展示了色彩之間的對應(yīng)情況。用一種顏色照射它相對的顏色，基本是黑色；照射其它顏色，物體亮度依次增加；照射同樣的顏色，可以得到最大的亮度。機器

7、視覺打光說明照明效果的優(yōu)化1.顏色考慮光源顏色和背景顏色，使用與被測物同色系的光會使圖像變亮(如：紅光使紅色物體更亮)；使用與被測物相反色系的光會使圖像變暗(如：紅光使藍色物體更暗)。選擇光源的顏色當使用黑白相機進行檢測時，不同顏色的光源在造成物體表面的反光是完全不同的。機器視覺打光說明照明效果的優(yōu)化1.顏色適當?shù)倪x擇光源顏色，可以增強圖像的對比度。圖 展示了BGA 焊點分別在紅色光和藍色光下的成像實例；在紅色光下，芯片中央的條紋依然清晰可見(圖中)，這為引腳檢測引入了一些干擾；在藍色光下，芯片中央的條紋基本看不見了，僅留下BGA 焊點的影像，便于后續(xù)檢測。機器視覺打光說明照明效果的優(yōu)化2.波

8、長機器視覺打光說明照明效果的優(yōu)化2.波長機器視覺打光說明照明效果的優(yōu)化2.波長機器視覺打光說明照明效果的優(yōu)化2.波長機器視覺打光說明照明效果的優(yōu)化3.濾鏡消除不必要的數(shù)據(jù)和噪聲可以加快有用信息的處理速度。濾光鏡是一個簡單的限制進入相機光線的技術(shù)。常見的濾光鏡有偏光鏡、波通鏡和阻隔鏡。它們的作用類似濾波器，濾掉符合一定條件的信號。機器視覺打光說明照明效果的優(yōu)化3.濾鏡機器視覺打光說明照明效果的優(yōu)化3.濾鏡機器視覺打光說明其他選擇1.熒光燈機器視覺打光說明其他選擇2.激光Light PlaneLaser Light Stripe on Work pieceCamera Sees This View機器視覺打光說明其他選擇2.激光機器視覺打光說明光源選擇1.建議被測物背景和被檢測特征的顏色表面是平面還是曲面表面非常光亮還是漫反射檢測輪廓特征或尺寸,優(yōu)先考慮背光源檢測漫反射表面上的特征,優(yōu)先考慮環(huán)型光源或區(qū)域光源(均為直射光源)檢測光