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视觉光源照明的介绍

作 者:康耐德智能 关注:91 发表时间:2019-09-05 11:05:57 来源:网络资源

通过恰当的[视觉光源]照明设计,可以使图像中的目标信息与背景信息得到合理分离,这样不仅大大降低图像处理的算法难度,同时提高系统的精度和可靠性。目前没有一个通用的机器视觉照明系统,可以应对不同的检测要求,因此针对每个特定的案例,都需要设计适应的照明装置。


视觉光源作用 

1.照亮目标,提高亮度;

2.形成有利于图像处理的成像效果,降低系统的复杂性和对图像处理算法的要求;

3.克服环境光干扰,保证图像稳定性,提高系统的精度、效率;



视觉光源常用光源——发光二极管简介


1.形状自由度

一个LED光源是由许多单个LED组合而成的,因而跟其他光源相比,可做成更多的形状,更容易针对用户的情况,设计光源的形状和尺寸。


2.使用寿命长

为了使图像处理单元得到准确的,重复性好的测量结果,照明系统必须保证相当长的时间内能够提供稳定的图像输入。LED光源在连续工作10,00030,000小时后,亮度衰减,但远比其他型式的光源效果好。此外,用控制系统使其间断工作,可抑制发光管发热,寿命也将延长一倍。


3.响应速度快

LED发光管响应时间很短,响应时间的真正意义是能按要求保证多个光源之间或一个光源不同区域之间的工作切换,采用专用控制器给LED光源供电时,达到大照度的时间小于10s


4.颜色多样

除了光源的形状以外,得到稳定图像输入的另一方面就是选择光源的颜色。甚至相同形状的光源,由于颜色的不同得到的图像也会有很大的差别。实际上,如何利用光源颜色的技术特性得到理想对比度的图像效果一直是光源开发的主要方向。

 

5.综合性运营成本低

选用低廉而性能没有保证的产品,初次投资的节省很快会被日常的维护、维修费用抵消。其他光源不仅耗电是LED光源的2-10倍,而且几乎每月就要更换,浪费了维修工程师许多宝贵的时间。而且投入使用的光源越多,在器件更换和人工方面的花费就越大,因此选用寿命长的LED光源从长远看是很经济的。



视觉光源类型及照明方式


1.一般目的的照明(直接照明):光直接射向物体,得到清楚的影像。


当我们需要得到高对比度物体图像的时候,这种类型的光很有效。但是当我们用它照在光亮或反射的材料上时,会引起像镜面的反光。通用照明一般采用环状或点状照明。环光是一种常用的通用照明方式,其很容易安装在镜头,可给漫反射表面提供足够的照明。


2.暗场照明:暗场照明是相对于物体表面提供低角度照明。


使用工业相机拍摄镜子使其在其视野内,如果在视野内能看见光源就认为使亮场照明,相反的在视野中看不到光源就是暗场照明。因此光源是亮场照明还是暗场照明与光源的位置有关。典型的,暗场照明应用于对表面部分有突起的部分的照明或表面纹理变化的照明。 


3.背光照明:从物体背面射过来均匀视场的光,通过相机可以看到物面的侧面轮廓。


背光照明常用于测量物休的尺寸和定物体的方向。背光照明产生了很强的对比度。应用背光技术时候,物体表面特征可能会丢失。例如,可以应用背光技术测量硬币的直径,但是却无法判断硬币的正反面。



4.漫射照明:连续漫反射照明应用于物体表面的反射性或者表面有复杂的角度。


连续漫反射照明应用半球形的均匀照明,以减小影子及镜面反射。这种照明方式对于完全组装的电路板照明非常有用。这种光源可以达到170立体角范围的均匀照明。


5.同轴照明:同轴光的形成--通过垂直墙壁出来的发散光,射到一个使光向下的分光镜上,相机从上面通过分光镜看物体。


这种类型的视觉光源对检测高反射的物体特别有帮助,还适合受周围环境产生阴影的影响,检测面积不明显的物体。


6.偏振片:只允许振动方向平行于其允许方向的光能通过,垂直分量被截止。



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