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        機器視覺光源
        瀏覽次數:103次 發布日期:2021-07-21

          機器視覺光源不是簡單的照亮物體而已,而是需要與照明方案的配合,加以合適的方式將光線投射到被測物體上,應盡可能地突出拍攝物體的特征量部分,使需要檢測的部分與那些不重要部分之間應盡可能地產生明顯的區別,增加足夠的對比度;同時還應保證足夠的整體亮度、強度等。上述因素直接影響輸入數據的質量和至少30%的實際應用效果。好光源和照明方式的設計能夠改善整個系統的分辨率,降低噪聲,簡化圖像分析與處理的軟件算法,因此在機器視覺應用系統中,好的光源與照明方案往往對整個系統起著非常重要的提升作用,是視覺圖像采集中一個關鍵的環節。

         

          對光源和照明系統設計的原則要求,照明均勻,避免反光。由于沒有通用的機器視覺照明設備,所以針對每個特定的應用實例,要設計或選擇相應的照明裝置。從光學角度來看,機器視覺光源要根據目標物的不同顏色、材質以及光源的強度、方向、光譜等差異來綜合考慮,突出需要的特征信息,確保采集的圖像達到最佳效果。

         

          光源的種類劃分有多種形式,通常根據發光器件可分為LED、石英燈、氙燈、高頻熒光燈、白熾燈、激光和光纖光導等;按照燈的幾何形狀分為穹形燈、環形燈和方形燈等;而根據發出的光線特征可分為點光源、線光源和面光源等;以照射方式的角度等特性可分為發射式、透射式、同軸式、平行光、亮視場和暗視場照明等。

         

          不同照明方式其使用壽命、體積大小和安裝形式存在差異,實驗表明不同的檢測對象和要求必須采用不同的照明方式,有時采取幾種方式相組合才能突出被測目標的特征部分。最佳的照明方案和光源還需要大量的試驗和專業人員的經驗才能得到,甚至需要工程設計的實用性創新。

         

          機器視覺系統光源的選擇與設計應該注意下面2條原則:

          第一要選擇主動照明方式,一般采用人工光源照明被測對象;第二優先選擇LED或高頻熒光燈,這是目前光源選擇的趨勢,特別是LED效率高、體積小、發熱少、功耗低、壽命長、發光穩定而倍受青睞,且通過不同的組合方式可形成不同形狀和照明方式的光源。如果使用黑白攝像機紅色LED最為合適(CCD堪稱黃金搭檔);若彩色成像須選用白色光源。另外為提高效果可使用濾光片或偏振片。

         

        對用戶來說,應重點考慮以下3個因素:

          ①被測物體的特性,特別是被測目標部分的形狀與顏色;②工作距離即光源與目標之間的距離;③視場大小也就是照明范圍,另外光源安裝空間、方向等也要考慮。




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