预约试听:15323438773
  


技术分享

News

机器视觉光源

日期: 2020-10-28
浏览次数: 20

机器视觉光源


  光源


机器视觉系统主要由图像采集、图像处理与分析、输出或显示三部分组成。图像采集是机器视觉的核心,图像采集系统由光源、镜头和摄像头组成。光源的选择和照明的合理性至少可以直接影响30%的成像质量。因此,光源是机器视觉系统中非常重要的一部分。


  影响


  通过适当的光照设计,可以优化分离图像中的目标信息和背景信息,可以大大降低图像处理算法分割和识别的难度,同时提高系统的定位和测量精度,从而提高系统的可靠性和综合性能。反之,如果光源设计不当,会导致图像处理算法和成像系统的设计事半功倍。因此,光源和光学系统设计的成败是决定系统成败的首要因素。


  照亮目标,提高目标亮度;


  突出测量特征,简化图像处理算法;


  克服环境光的干扰,保证图像的稳定性,提高图像的信噪比;


  提高视觉系统的定位、测量和识别精度以及系统的运行速度;


  降低系统设计的复杂度,形成最有利于图像处理的成像效果;


  分类


  1.环形光源


  环形光源提供不同的照明角度和不同的颜色组合,可以更好地突出物体的三维信息;高亮度高密度LED阵列;多种紧凑设计节省安装空间;解决对角光照阴影问题;可选的扩散板可以导光,光线扩散均匀。应用领域:PCB基板检测、IC元器件检测、显微镜照明、液晶校正、塑料容器检测、集成电路印刷检测


  2.背后照明


  利用高密度LED阵列面提供高强度背光照明,可以突出物体的轮廓特征,特别适合作为显微镜载物台。红白两用背光和红蓝两用背光可以混合不同的颜色,以满足不同被测对象的多色要求。应用领域:机械零件尺寸测量、电子元器件和ic的外观检查、薄膜污点检查、透明物体划痕检查等。


  3.条形光源


  条形光源是大型方形结构物体的首选光源。颜色可以根据需要搭配,自由组合;照射角度和安装可随意调整。应用:金属表面检测、图像扫描、表面裂纹检测、LCD面板检测等。


  4.同轴光源


  同轴光源可以消除物体表面不平整带来的阴影,从而减少干扰;部分采用分光镜设计,减少光损失,提高成像清晰度,均匀照射物面。应用领域:系列光源最适合检测金属、玻璃、薄膜、晶圆等表面的划痕。检测芯片和硅片的损坏,定位标记点,识别包装条码。


  5.AOI特殊光源不同角度的三色照明,凸显焊锡的立体信息;加扩散板导光,减少反射;不同角度的组合;应用领域:用于电路板的焊接测试。


  6.球形整体光源


  整体效果的半球形内壁将底部发出的光线均匀反射360度,使得整个图像的照度非常均匀。应用领域:适用于曲面、凹凸面、曲面的检测,或金属、玻璃表面强反光物体的检测。


  7.线性光源


  超高亮度,柱面透镜对焦,适用于各种生产线的连续检测。应用领域:阵列摄像机专用于照明和AOI。


  8.点光源


  大功率LED,体积小,发光强度高;光纤卤素灯的替代品,特别适合作为透镜的同轴光源;高效散热装置,大大提高光源的使用寿命。应用领域:适用于远心透镜,用于芯片检测、标记点定位、晶圆和液晶玻璃基板校正。


  9.组合条形光源


  四面装有条形灯,每一面的照度都是独立可控的;所需照明角度可根据被测物体的要求进行调整,适用性广。应用案例:CB基板检测、IC元器件检测、焊锡检测、标志点定位、显微镜照明、包装条码照明、球形物体照明等。


  10.对准光源


  对准速度快;视野大;精度高;体积小,便于检测和集成;高亮度,可选辅助环形光源。应用领域:VA系列光源是自动线路板印刷机对位专用光源。


  发光二极管光源的特性


  目前,机器视觉光源主要采用LED(发光二极管),由于其形状自由度高、使用寿命长、响应速度快、单色性好、颜色多样、综合性价比高等优点,在行业中得到广泛应用。


  形状自由


  一个LED光源由多个单个的LED组成,所以相对于其他光源,可以做成更多的形状,更容易根据用户的情况来设计光源的形状和大小。


  长使用寿命


  为了使图像处理单元获得准确和可重复的测量结果,照明系统必须确保它能够长期提供稳定的图像输入。连续运行10000到30000小时后,LED光源亮度下降,但远好于其他类型的光源。此外,通过使用控制系统使其间歇工作,可以抑制发光管的发热,使用寿命将提高一倍。


  响应速度快


  LED发光管响应时间很短。响应时间的真正含义是保证多个光源或一个光源的不同区域之间根据需要进行工作切换。用专用控制器给LED光源供电时,达到最大照度的时间不到10 s。


  颜色多样性


  除了光源的形状,获得稳定图像输入的另一个方面是选择光源的颜色。即使是形状相同的光源,也会因为颜色不同而得到不同的图像。事实上,如何利用光源颜色的技术特性来获得最佳的对比度图像效果一直是光源发展的主要方向。综合运行成本低


  选择价格低廉、性能无保障的产品,初期的投资节省很快就会被日常的维护和维修费用抵消。其他光源不仅耗电量是LED光源的2-10倍,而且几乎每个月都需要更换,浪费了维修工程师很多宝贵的时间。而且光源投入越多,设备更换和人工成本就越大。因此,从长远来看,选择寿命长的LED光源是经济的。


  如何选择


  环境需求分析


  1.了解客户对系统结构和操作的要求,确定工业相机、光源和被测对象的空间结构关系。


  确定的参数有:FOV,WD;


  2.空间结构有:直射、侧射和背射;


  直接结构光源——部分环形光源、同轴光源和圆顶光源;


  侧发射结构的光源——部分环形光源、条形光源、线光源和点光源;


  背面照明-方形背光和条形背光。


  物体的表面纹理和颜色分析


  1.物体的表面是弯曲的还是平坦的?表面光滑吗?反射强吗?


  表面检查应使用圆顶光源,光滑平面应使用同轴光源,粗糙平面应使用明场光源。


  2.物体的透光率是多少?


  红外光源可用于透光率好的物体。


  3.区分背景(我们不需要检测)是什么颜色,前景(我们需要检测)是什么颜色。


  好的光源意味着好的对比度——背景和前景都很清晰。


  4.前景颜色变化很大


  应使用彩色光源和白色光源;


  选择摘要


  1.前景和背景需要更大的对比度?考虑使用黑白相机和彩色光源


  2.环境光的问题?尝试使用带滤光器的单色光源


  3.闪光曲面?尝试散射顶灯


  闪光,平坦,但表面粗糙?尝试同轴散射光


  5.看表面的形状?考虑使用暗场(低角度)


  6.测试塑料时——尽量使用紫外线或红外线


  7.需要通过反射表面观察特征吗?尝试使用低角度线光源(暗场)


  8.组合光源有时可以解决问题


  9.频闪照明可以产生比正常明亮照明强20倍的光


  如何点亮


  通用照明:


  一般照明一般采用圆形或点状照明。环形灯是一种常见的通用照明方法,它可以很容易地安装在镜头上,并可以为漫反射表面提供足够的照明。


  背光:


  逆光是把光源放在物体的背面,对着相机。这种照明方法与其他照明方法有很大不同,因为图像分析不是发光的光,而是入射的光。背光产生强烈的对比。当应用背光技术时,物体的表面特征可能会丢失。比如背光技术可以用来测量硬币的直径,但是无法判断硬币的正反面。同轴照明:


  同轴照明是指与摄像机轴向方向相同的光照射在物体表面。同轴照明使用特殊的半反射镜将光源反射到相机的镜头轴方向。半反射镜只允许从物体表面反射并垂直于透镜的光源通过。同轴照明技术对于具有镜面特征的平面物体的均匀照明非常有用。此外,这种技术还可以突出表面角度发生变化的部分,因为从与相机镜头不垂直的表面反射的光不会进入镜头,导致表面变暗。连续漫反射照明:连续漫反射照明应用于物体表面的反射率或表面具有复杂的角度。连续漫反射照明应为半球形均匀照明,以减少阴影和镜面反射。这种照明方法对于照明完全组装的电路板非常有用。这种光源可以在170立体角范围内实现均匀照明。


  暗场照明:


  暗场照明提供相对于物体表面的低角度照明。用相机在其视野内拍摄镜子。如果在视野内可以看到光源,则认为亮场被照亮。反之,如果在视野内看不到光源,就是暗场照明。所以光源是亮还是暗,跟光源的位置有关。典型地,暗场照明应用于具有突起的部件的照明或表面纹理变化的照明。


  结构光:


  结构光是一种投射在物体表面的具有一定几何形状(如线、圆、正方形)的光。典型的结构光包括激光或光纤。结构光可以用来测量从相机到光源的距离。多轴照明:在许多应用中,为了使视野中的不同特征表现出不同的对比度,需要多种照明技术。


News / 推荐新闻 More
2020 - 11 - 18
单片机能代替PLC吗?  单片机能代替PLC吗?由于面粉可以代替面条,所以这个问题的答案是否定的,第一次听到这个答案,很多人可能会有疑问。为什么单片机这么强大,功能这么丰富,却不能代替PLC?  所以今天我们来看看什么是单片机和PLC,它们有什么区别。  一、单片机  单片机,又称微控制器单元,是一种集成电路芯片,利用VLSI技术集成中央处理器(中央处理器;CPU),随机存取存储器(随机存取存储器;随机存储器)、只读存储器;(只读存储器;ROM)、各种I/O端口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路复用器、A/D转换器等电路)集成到一个硅片上,形成一个小而完善的微型计算机系统,广泛应用于各个领域。单片机可见于手机、PC外设、遥控器、汽车电子、工业步进电机、机器人手臂控制等。  单片机的历史并不长,但发展很快。它的出现和发展大致与微处理器同步。自197...
2020 - 11 - 17
四个观点:什么是PLC?它的作用是什么?  答1: PLC是专门为工业环境下的数字化操作而设计的电子设备。它采用可编程存储器,用于存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算的指令,并可通过数字或模拟输入输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其相关外围设备的设计应遵循易于与工业控制系统集成、功能易于扩展的原则。'  一,可编程控制器(PLC编程)的特点  1.可靠性高,抗干扰能力强  高可靠性是电气控制设备的关键性能。PLC采用现代大规模集成电路技术,采用严格的生产工艺,内部电路采用先进的抗干扰技术,可靠性高。PLC具有硬件故障自检测功能,出现故障时能及时发出报警信息。在应用软件中,用户还可以编写外围设备故障自诊断程序,使系统中除PLC以外的电路和设备也能得到故障自诊断保护。这样整个系统可靠性高也就不足为奇了。  2.配套设施齐全,功能完善,适用性强  到目前为止,P...
2020 - 11 - 16
学习PLC,你需要知道这个!  工业生产和科学技术的发展都离不开PLC的自动控制。PLC可以广义理解为集中式继电器扩展控制柜。在实际生产应用中,可编程控制器大大节约了工业控制成本,加强了设备的集中管理和自动控制。学好PLC,首先需要扎实的PLC基础。  1.从PLC的构成来看,除了CPU、内存、通信接口外,还有哪些接口与工业现场直接相关?并说明其主要功能  (1)输入接口:接收被控设备的信号,通过光电耦合器件和输入电路驱动内部电路开启或关闭。  (2)输出接口:程序的执行结果通过输出接口的光电耦合器件和输出元件(继电器、晶闸管、晶体管)输出,以控制外部负载的接通或断开。  2.PLC的基本单位是什么?各有什么作用?  (1)CPU:PLC的核心部件,命令PLC执行各种任务。例如接收用户程序和数据、诊断、执行程序等。  (2)内存:存储系统和用户的程序和数据;  (3)输入输出接口:可编程控...
2020 - 11 - 16
可编程控制器编程(PLC编程)经验分享  了解PLC编程的理论很重要。没有这方面的理论准备或指导,简单的问题只有在实践中摸索才能轻松解决。复杂难处理。不仅启动不了,而且要耗费大量的时间和精力,很难高效率、高质量地编译程序,往往事半功倍。  但是编程的具体实践以及在这个实践中获得的知识或技能,即经验,也很重要。没有经验,只有理论,既不能深刻理解理论,也不能灵活运用理论。就像学数学一样。如果只知道一些定理或者只记住一些公式而没有相应的习题,是学不好的。不用说,任何理论都只是经验的总结,归根结底还是来自实践。  1.经验积累  别人的经验,也有自己的,都很重要。前者靠认真学习,后者靠认真积累,有一定的时间和必要的精力。  别人的经历已经在书上或者杂志上发表了。有的认真向别人学习,但大部分都是自己的经历。所有的例子都经过我的测试,实践证明是可行的。我想其他的书或者杂志也会介绍同样的。因此,有必要借...
技术分享
 
2020 / 11 / 18
单片机能代替PLC吗?  单片机能代替PLC吗?由于面粉可以代替面条,所以这个问题的答案是否定的,第一次听到这个答案,很多人可能会有疑问。为...
 
联系方式

深圳市龙华新区观澜第三工业区观中街5号联为科技园

1505031685@qq.com

15323438773 杨老师  

0755-29495142

预约免费试听
  • 您的姓名:
  • *
  • 公司名称:
  • 地址:
  • 电话:
  • *
  • 传真:
  • E-mail:
  • 邮政编码:
  • 留言主题:
  • 详细说明:
  • *
     
联为智能教育专业打造自动化教育产、学、研一体化平台,成为智能制造教育领导者。联为plc培训班精心打造专业培训实操基地,专门为学员研发一批教学设备,包括机器人学习教学连线,plc培训学习教学连线,工业机器人培训、plc编程培训等专业的教学设备,让学员真正理论实践一体,学以致用,从实践交流中体会知识的精髓,来一场完美的职业转身。
扫码学习
深圳联为智能教育感谢您的关注!
plc学习
在线直播间
plc培训班
小胡老师
Copyright ©2005 - 2013 深圳市联为智能教育有限公司


犀牛云提供企业云服务
5
电话
  • 15323438773
6
二维码
回到顶部