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工業機器視覺系統的構成和光源類型

發布日期:2023-11-09 點擊:136

機器視覺是通過光學的裝置和非接觸的傳感器,自動地接收和處理真實物體的圖像,以獲得所需信息或用于控制機器人運動的裝置。本文簡單介紹了工業機器視覺系統的構成和光源類型。

 

 

機器視覺系統的構成

機器視覺系統核心由三部分組成:圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出或顯示。而圖像的獲取是機器視覺的核心,圖像的獲取系統則是由光源、鏡頭、相機三部分組成。

光源的選取與打光合理與否可直接影響至少30%的成像質量。所以光源是機器視覺系統中非常重要的一部分。

通過適當的光源照明設計,使圖像中的目標信息與背景信息得到最佳分離,可以大大降低圖像處理算法分割、識別的難度,同時提高系統的定位、測量精度,使系統的可靠性和綜合性能得到提高。

反之,如果光源設計不當,會導致在圖像處理算法設計和成像系統設計中事倍功半。因此,光源及光學系統設計的成敗是決定系統成敗的首要因素。光源在機器視覺系統的重要性主要體現在:

1. 照亮目標,提高目標亮度;

2. 突出測量特征,簡化圖像處理算法;

3. 克服環境光的干擾,保證圖像的穩定性,

4. 提高圖像信噪比;

5. 提高視覺系統的定位、測量、識別精度,以及系統的運行速度;

6. 降低系統設計的復雜度,形成最有利于圖像處理的成像效果;

 

 

機器視覺系統的光源類型

1、環形光源

環形光源提供不同照射角度、不同顏色組合,更能突出物體的三維信息;高密度LED陣列,高亮度;多種緊湊設計,節省安裝空間;解決對角照射陰影問題;可選配漫射板導光,光線均勻擴散。

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,集成電路印字檢查

2、背光源

用高密度LED陣列面提供高強度背光照明,能突出物體的外形輪廓特征,尤其適合作為顯微鏡的載物臺。紅白兩用背光源、紅藍多用背光源,能調配出不同顏色,滿足不同被測物多色要求。

應用領域:機械零件尺寸的測量,電子元件、IC的外型檢測,膠片污點檢測,透明物體劃痕檢測等。

3、條形光源

條形光源是較大方形結構被測物的首選光源;顏色可根據需求搭配,自由組合;照射角度與安裝隨意可調。

應用領域:金屬表面檢查,圖像掃描,表面裂縫檢測,LCD面板檢測等。

4、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;部分采用分光鏡設計,減少光損失,提高成像清晰度,均勻照射物體表面。

應用領域:系列光源最適宜用于反射度極高的物體,如金屬、玻璃、膠片、晶片等表面的劃傷檢測,芯片和硅晶片的破損檢測,Mark點定位,包裝條碼識別。

5、AOI專用光源

不同角度的三色光照明,照射凸顯焊錫三維信息;外加漫射板導光,減少反光;不同角度組合;

應用領域:用于電路板焊錫檢測。

6、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:合于曲面,表面凹凸,弧形表面檢測,或金屬、玻璃表面反光較強的物體表面檢測。

7、線形光源

超高亮度,采用柱面透鏡聚光,適用于各種流水線連續檢測場合。

應用領域:陣相機照明專用,AOI專用。

8、點光源

大功率LED,體積小,發光強度高;光纖鹵素燈的替代品,尤其適合作為鏡頭的同軸光源等;高效散熱裝置,大大提高光源的使用壽命。

應用領域:適合遠心鏡頭使用,用于芯片檢測,Mark點定位,晶片及液晶玻璃底基校正。

9、組合條形光源

四邊配置條形光,每邊照明獨立可控;可根據被測物要求調整所需照明角度,適用性廣。

應用案例:CB基板檢測,IC元件檢測,焊錫檢查,Mark點定位,顯微鏡照明,包裝條碼照明,球形物體照明等。

10、對位光源

對位速度快;視場大;精度高;體積小,便于檢測集成;亮度高,可選配輔助環形光源。

應用領域:VA系列光源是全自動電路板印刷機對位的專用光源。

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