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各类常见视觉光源的打光效果及特点

作 者:康耐德智能 关注:218 发表时间:2019-09-03 09:19:58 来源:网络资源

[视觉光源]是决定机器视觉系统图像质量的重要因素。选择合适的光源,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,光源的作用总结如下:


突出测量特征,利于图像处理

克服环境光的干扰,保证图像的稳定性



环形光源特点:


提供不同照射角度、不同颜色组合,更能突出物体的三维信息;高密度LED阵列,高亮度;多种紧凑设计,节省安装空间;解决对角照射阴影问题;可选配漫射板导光,光线均匀扩散。



应用领域:

PCB基板检测、塑胶容器检测

电子元件检测、集成电路字符检测

案例:金属件表面检测



选型要领:

了解光源安装距离,过滤掉某些角度光源;(例如要求光源安装尺寸高,就可以过滤掉大角度光源,选择用小角度光源,同样,安装高度越高,要求光源的直径越大);


目标面积小,且主要特性在表面中间,可选择小尺寸0角度或小角度光源;

目标需要表现的特征如果在边缘,可选择90度角环光,或大尺寸高角度环形光;

检测表面划伤,可选择90度角环光,尽量选择波长短的光源。



条形光源特点:

较大方形结构被测物的优选光源;颜色可根据需求搭配,自由组合(扩大照射区域);照射角度与安装随意可调。


应用领域:

大尺寸液晶面板缺陷检测

金属表面缺陷检测

印刷字符缺陷检测

表面裂缝检测

边缘缺陷检测

案例:FPC线缆检测



选型要领:

条光照射宽度应大于检测的距离,否则可能会照射距离远造成亮度差,或者是距离近而幅射面积不够;


条光长度能够照明所需打亮的位置即可,无须太长造成安装不便,同时也增加成本,一般情况下,光源的安装高度会影响到所选用条光的长度,高度越高,光源长度要求越长,否则图像两侧亮度传经比中间暗;


如果照明目标是高反光物体,则应加上漫射板,如果是黑色等暗色不反光产品,也可以拆掉漫射板以提高亮度;


条形组合光在选择时,不一定要按照资料上的型号来选型,因为被测的目标形状、大小各不一样,所以可以按照目标尺寸来选择不同的条形光源进行组合;


组合光在选择时,一定要考虑光源的安装高度,再根据四边被测特征点的长度宽度选择相对应的条形光进行组合。

同轴光源特点:


可以消除物体表面不平整引起的阴影,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,均匀照射物体表面。


应用领域:

高反光面划伤检测

芯片和硅晶片的破损检测

Mark点定位

条码识别

激光打标字符识别

二维码识别


案例:金属片轮廓检测



选型要领:

选择同轴光时主要看其发光面积,根据目标的大小来选择合适发光面积的同轴光;


同轴光的发光面积应该比目标尺寸大1.5~2倍左右,因为同轴光的光路设计是让光路通过一片45度半反半透镜改变,光源靠近灯板的地方会比远离灯板的亮度高,因此,尽量选择大一点的发光面避免光线左右不均匀;


同轴光在安装时尽量不要离目标太高,越高要求选用的同轴光越大,才能保证才均匀性。



背光源特点:

用高密度LED阵列面提供高强度背光照明,能突出物体的外形轮廓特征,尤其适合作为显微镜的载物台。红白两用背光源、红蓝多用背光源,能调配出不同颜色,满足不同被测物多色要求。


应用领域:

机械零件尺寸检测

电子元件外形检测

透明物体划痕检测

案例:金属件轮廓检测



选型要领:


选择背光源时,根据物体的大小选择合适大小的背光源,以免增加成本造成浪费;


背光源四周由于外壳遮挡,因此其亮度会低于中间部位,因此,选择背光源时,尽量不要使目标正好位于背光源边缘;


背光源一般在检测轮廓时,可以尽量使用波长短的光源,波长短的光源其衍射性弱,图像边缘不容易产生重影,对比度更高;


背光源与目标之间的距离可以通过调整来达到理想效果,并非离得越近效果越好,也非越远越好;


检测液位可以将背光源侧立使用;


圆轴类的产品,螺旋状的产品尽量使用平行背光源。

线光源特点:

超高亮度,采用柱面透镜聚光,适用于各种流水线连续检测场合。


应用领域:

阵相机照明专用

AOI专用


案例:平板屏幕裂纹检测



点光源特点:

超大功率LED,体积小,发光强度高;光纤卤素灯的替代品,尤其适合作为镜头的同轴光源等;高效散热装置,大大提高光源的使用寿命。

应用领域:

适合远心镜头使用,用于芯片检测

Mark点定位

晶片及液晶玻璃底基校正

LCD面板检测


案例:手机盖板Mark点定位



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