光源應(yīng)用案例分析20110422

光源應(yīng)用案例分析奧普特自動化科技有限公司光源選型常識與案例2方向直射光漫射光光譜可見光近可見光其他偏振其他一般過程3目標物與入射光的相互作用光源與目標的配合光源的發(fā)光類型根據(jù)經(jīng)驗，選擇一個視覺光源，一般遵循以下過程：

1.明確要檢測或者測量的目標；

2.分析目標與背景的區(qū)別，找出兩者之間最可能差異大的光學(xué)現(xiàn)象；

3.根據(jù)光源與目標之間的配合關(guān)系，初步確定光源的發(fā)光類型；

4.拿實際光源測試，以確定滿足要求的打光方式；

5.根據(jù)實際需要，確定性價比最高的光源。光方向相關(guān)4鏡面反射漫反射定向透射背反射漫透射做漫射板散射表現(xiàn)為漫射吸收深色粗糙表面外形、表面微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分、分界面特性、鍍膜……一般情況下，反射光主要成分與反射面顏色一致。光的傳播5牽涉現(xiàn)象：本影、半影（擴展光源）、小孔成像……定律：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。光的直線傳播應(yīng)用透視輪廓—背光源存在性檢測、計數(shù)、薄片邊緣檢測和定位、透明體表面和內(nèi)部不透明異物或臟污檢測、透明體和半透明體突變型和部分漸變?nèi)毕?、鏤空打標檢測等7有些不能使用背光機構(gòu)要求不能用背光多層不透明體交疊其他特殊情形8漫射背光源的失效一些圓柱體、帶有倒角或圓角邊緣的物體，用漫射背光測量透視輪廓時，會出現(xiàn)“發(fā)虛”現(xiàn)象，不適合在特別精密的場合使用，擴大光源與物體距離可以改良效果。9平行光源作背光平行光配合遠心鏡頭可以有效去除邊緣“發(fā)虛”的問題。發(fā)虛不一定會導(dǎo)致測量結(jié)果不準確，要看其穩(wěn)定性。精確與準確的區(qū)別！10光的反射12光的反射定律：反射光線與入射光線、法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角。全反射：大反射角、光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)表面。Eg.原始突變折射率光纖一般情況下，反射角越大反射率越高。鏡面反射-棱鏡系統(tǒng)13鏡面反射-表面平整度檢測被測物體表面的形狀等宏觀結(jié)構(gòu)決定了鏡面反射的方向。14針尖器件針腳檢測控制發(fā)光方向即可得到想要的結(jié)果。15漫射無影光16RIU80漫射光低位照射，可以有效祛除表面的眩光，字符也也清晰顯現(xiàn)。其他類型無影光四邊無影光效果17幅面比較大的視野18壓力表盤檢測紙尿布雜質(zhì)檢測圓環(huán)表面亮度均勻照明膠圈反光角度連續(xù)大范圍變化，單方向照光圖像均勻性很差，用多角度獨立控制組合光源，可以調(diào)出比較理想的效果，缺陷也比較明顯。19膠囊表面缺陷檢測效果圖片半橢球狀頂端圓柱中心定位控制發(fā)光方向可以得到很穩(wěn)定的結(jié)果。22背反射相關(guān)案例背反射多發(fā)生在透明介質(zhì)的分界面，可能會產(chǎn)生重影。23反射應(yīng)用-表面檢測124反射應(yīng)用-表面檢測225高角度與低角度效果比較26明視野暗視野激光雕刻檢測，絕大多數(shù)用同軸光27中低角度-鑄造缺陷28IC激光雕刻字符絕大多數(shù)用低角度光源29光的折射30常見現(xiàn)象：水中的筷子、勺子彎折、玻璃磚下方物體斷掉Eg.漸變折射率光纖總之，光纖向光密介質(zhì)方向彎曲

折射應(yīng)用31玻璃管檢測32玻璃管斷口平整度檢測啤酒瓶防滑輪定位透明體形狀不同屈光度不同33光的散射34天空是藍色的。散射應(yīng)用35透射散射36漫射板37光路可逆38在反射和折射定律中，光線如果沿反射和折射方向入射時，則相應(yīng)的反射和折射光將沿原來的入射光的方向。即光路是可逆的。如果物點Q發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后在Q'點成像，則Q'點發(fā)出的光線經(jīng)同一系統(tǒng)后必然會在Q點成像。即物像之間是共軛的。漏燈問題要么將光源至于反射視場角之外，要么光源覆蓋整個反射視場角圓柱體表面檢測電池蓋子字符檢測低角度圓柱兩頭打光，直接反光無法進入鏡頭，但表面的異常（字符、劃傷）由于反光程度不一樣，可以呈現(xiàn)與背景不同的灰度。40漏燈問題反光問題解決辦法被側(cè)物體表面的的粗糙程度決定了鏡面反射和漫反射成分的多少；物體表面光反射規(guī)律由雙向反射率分布函數(shù)（BRDF）表示物像之間等光程43物點與像點之間的光程總是平穩(wěn)的，即不管光線經(jīng)何路徑，凡是物點通過同樣的光學(xué)系統(tǒng)到達像點的光線，都是等光程的。

景深問題的解決光的顏色小常識-光譜44范圍名稱縮寫波長（nm）紫外真空紫外UV-V100-200遠紫外UV-C200-280中紫外UV-B280-315近紫外UV-A315-380可見光藍紫BP380-430藍B430-480綠藍GB480-490藍綠BG490-510綠G510-530黃綠YG530-570黃Y570-580橙O580-600紅R600-720紅-紫RP720-780紅外近紅外IR-A780-1400IR-B1400-3000中紅外IR-C3000-50000

遠紅外50000-1mm顏色空間45HSLRGB

CIEYIQ:灰度+色彩CMYK光的顏色小常識-對比與互補色46光三基色：紅綠藍黃紫青顏料三基色：紅黃藍配合色生成色互補色紅+綠黃藍紅+藍紫綠綠+藍青紅顏色過濾與加強47彩色圖像黑白圖像相近顏色過濾（變白）互補色加強（變黑）48彩色攝像機加色照明原理50RGB-多角度三色組合-AOI專用多角度不同顏色照光，目標表面不同坡度圖像顏色不同。51正常比較正常錫膏過多（多錫）錫膏少（少錫）多錫少錫假焊少錫，假焊沒有錫膏對應(yīng)特征52不同材料對不同波長光的吸收率針對某些焊接材料，藍色光能使其顯現(xiàn)為黑色，而焊盤則顯現(xiàn)為白色如圖：bongding焊點同軸藍色點光53瓶口劃傷檢測同軸光可用于絕大多數(shù)表面劃傷檢測對于乳白色塑料制品藍色同軸光效果最好54紅外光案例紅外光照射，可以將封裝在黑色塑膠下面的金屬電路清晰顯現(xiàn)出來效果和X射線一樣好，而且對人沒有傷害。紅外光對塑料穿透性比較好，可以將瓶蓋和瓶頸之間的縫隙顯現(xiàn)出來。瓶蓋高度測量55紫外光熒光效應(yīng)部分物質(zhì)在紫外光照射下會發(fā)射熒光，據(jù)此，可以看到可見光不能照射出來的東西。例如：人民幣真假識別

暗室二維碼等56365nm紫外光經(jīng)常使用的一些配件57濾光片偏振片反接圈光纜漫射板棱鏡防塵片其它使用濾光片消除環(huán)境光干擾58偏振：振動方向相對于傳播方向的不對稱性光的偏振59Malus定律

起偏：使沒有偏振特性的光變?yōu)槠窆鈾z偏：檢驗光的偏振特點，觀察光強變化60Brewster定律自然光在兩種各向同性媒質(zhì)分界面上反射、折射時，反射光和折射光都是部分偏振光。反射光中垂直振動多于平行振動，折射光中平行振動多于垂直振動。

61案例祛除大反射角反光62案例改變不同材料之間的對比度線偏振片圓偏振片63漸暈的產(chǎn)生與抑制漸暈：對亮度均勻視場照相，得到的圖片中央亮度高于四周的現(xiàn)象。64距