機器視覺基本概念——光源


1. 光源的主要作用

1、照亮目標,提高亮度。

2、凸顯出缺陷和背景差異,提高圖形對比度,形成有利於圖像處理的效果。

3、克服環境光干擾,保證圖像穩定性。

2. 光源分類:

LED、熒光燈,鹵素燈

在實際應用中,由於LED光源的優勢,形狀設計靈活,使用壽命長,響應速度快,綜合性價比高,單色性好,顏色多樣化的特點,在機器視覺中應用最廣泛。

3. 好的圖像效果:

1 均勻性
圖像的背景的灰度值不能有過大的差異;圖像不均勻影響處理效果。右邊圖片
整個背景灰度值相近,處理起來相對左邊要簡單的多。

2 對比度
對比度好:圖像中需要提取的特征和背景的灰度值差值要大(黑白相機)

3 邊緣過度像素
放大目標與背景的邊緣部分,過度像素不超過 3 個,圖像效果比較穩定,超過 3 個以上,定位結果的穩定性會受到影響。

常見的LED光源類型:

  1. 環形高角度光源:
    高角度光源提供高角度照射,不同顏色組合,突出物體的表面信息,解決對角照射陰影問題,常用於明場照明。
    應用領域:PCB 基板檢測、IC 元件檢測、顯微鏡照明、液晶校正、塑膠容器檢測、集成電路印字檢測。

  2. 環形低角度光源:
    90 度光源提供低角度照射,突出物體的表面輪廓,常用於暗場照明。
    應用領域:IC 元件檢測、塑膠容器檢測、集成電路印字檢查。

  3. 條形光源
    條形光源是較大方形結構被測物體的首選光源,照射角度與安裝隨意可調。
    應用領域:金屬表面檢測,圖像掃描,表面裂痕檢測,LCD 面板檢測等

  4. 點光源
    點光源體積小,發光強度高,適合做鏡頭的同軸光源。
    應用領域:適合遠心鏡頭使用,用於芯片檢測,mark 點定位,晶片及液晶玻璃位置校正。

  5. 同軸光源
    同軸光源可以消除物體表面不平整引起的陰影,從而減少干擾。采用分光鏡設計,減少光損失,提高成像清晰度,均勻照射物體表面。
    應用領域:此系列光源最適宜用於反射度極高的物體,如金屬、玻璃、膠片、晶片等表面划傷檢測,芯片和硅晶片的破損檢測,Mark 點定位等應用。

  6. 背光光源
    背光照明能突出物體的外形輪廓特征,尤其適合作為顯微鏡的載物台。
    應用領域:機械零件尺寸的測量,電子元件、IC 的外形檢測,膠片污點檢測,透明物體划痕檢測等。

  7. 球積分光源
    球積分光源具有積分效果的半球面內壁,均勻反射從底部 360 度發射出的光線,使整個圖像的照度十分均勻。
    應用領域:適合於曲面,表面凹凸,戶型表面檢測,金屬、玻璃表面反光較強的物體表面檢測。

  8. AOI 專用光源
    AOI 專用光源采用不同角度的三色光照明,將目標上不同傾斜角度顯示為不同顏色,從而凸顯焊錫三維信息,通過一定算法,還原工件表面三維特征。
    應用領域:專用於電路板焊錫檢測。

  9. 線性光源
    線性光源采用柱面透鏡聚光,適用於各種流水線連續檢測場合。應用領域:
    線陣相機照明專用,應用在印刷、鋼材等流水線上,AOI 專用。


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