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视觉方案中的光源选择

作 者:康耐德智能 关注:168 发表时间:2019-08-02 09:26:54 来源:网络资源

视觉项目中,如何才能选择到理想的打光方案呢?这个过程中,我们需要考虑很多方面的因素,比如光的方向、光源的大小、形状、安装空间要求,光的强度、偏振、光线均匀度、漫射光还是平行光、目标的背景等,使用光源的颜色、色温、目标大小、工作距离、发射角度、发光器件等也是需要考虑的因素。

机器视觉系统的核心部分是图像采集和图像处理,图像本身的质量对整个视觉系统的影响极为关键。而照明光源则是决定整个机器视觉系统图像质量的重要因素,通过选择合适的视觉光源,可以使图像中的目标特征与背景信息得到合理分离,从而大大降低图像处理的难度,提高系统的稳定性和可靠性。


在机器视觉系统中,视觉光源的作用:

1.突出测量特征,简化图像处理算法。

2.克服环境光的干扰,提高图像信噪比。

3.提高视觉系统的定位、测量、识别精度,以及系统的运行速度。

4.降低系统设计的复杂度。

在机器视觉系统中,较为常见的视觉光源一般有高频荧光灯、光纤卤素灯、氙气灯、LED光源。而LED光源则较为常用,且在机器视觉光源领域占据主导地位,成为机器视觉系统集成的优选视觉光源。具有特点:

1.发光效率高,耗电量小,使用寿命长,工作温度低。 

2.新火种照明的LED光源安全可靠性强。 

3.反应速度快,单元体积小,绿色环保。


LED光源优点:

1.结果设计灵活:

在机器视觉系统中,图像效果千差万别,其根本原因在于,对于不同的检测对象,要突显其被测特征,就会对光源的结构形状、发光角度、照度大小等产生特定的要求。LED光源由LED颗粒组合设计而成,在照明结构,照射范围、照射角度、照度大小、亮度控制等方面具有更大的结构设计自由度,可满足不同检测对象的实际需要。

2.多色选择

在机器视觉系统中,光源颜色的选择对于成像效果和质量的影响至关重要。对于具有不同光学属性和表面纹理的被测对象而言,选用不同颜色的光源,采集到的图像也会不同。


3.响应速度快

单个LED颗粒的响应时间为纳秒级,考虑LED光源的容性和感性,其响应速度一般也在10微秒以内。因此在需要光源快速点亮、快速通断或者快速切换的场合,具有其它光源无法比拟的优势。

4.寿命超长

LED光源在持续使用的情况下,一般在3万小时候才进入半衰期,而其寿命一般在10万小时以上,大大高于其它类型的光源。

5.可触发和频闪控制

LED本身属于电致发光的半导体材料,而且响应速度超快,可被用于融发点亮或频闪照明,以提高光源的利用效率或瞬间照明亮度。 

6.综合成本低


LED光源具备发光效率高、寿命长、环境适应性强的特性,因此大大减少了其设备运行成本和维护成本,相对于卤素灯和荧光灯,其在性价比和综合成本方面具备更大的优势。

然后,在视觉系统中,建立有效的打光思路,才能够快速评估判断产品能够通过哪种光源有效解决打光问题。根据被测物基本信息、安装条件等预判出哪种光源照射目标区域是亮或暗,能更好的实现软件算法。

所以在打光过程中光源要灵活的掌握方法,通过调整高度、角度,选取不同类型的视觉光源多做尝试,以便获取高质量的图像。


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