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各类视觉光源的特性及应用

作 者:康耐德智能 关注:397 发表时间:2019-10-17 08:52:51 来源:网络资源

一般情况下,一个完整的机器视觉系统[视觉光源]、相机(镜头+相机)、图像采集卡、视觉处理软件四部分组成。


根据项目需求,选择合适的硬件才能使得我们的视觉系统达到理想效果,今天我们就在这里谈谈如何选择光源的问题。光源的选择直接影响到视觉系统的成败。


使用光源的目的:

1)增强目标物体的特征

2)减弱背景以及非感兴趣物体的影响

3)提高图像的对比度

4)提高系统工作的稳定性及可靠性



一、按照明方式分类

依据照明方式,光源可以分为直射式光源、散射式光源、背光光源、同轴光源。


直射式光源:顾名思义就是将光源直接照射在物体表面,照射区域集中、亮度高。

在这种照射方式下,可以依据相机与反射光的关系可以形成相应的亮视野与暗视野,我们可以依据目标特征的特点来选择视野的亮与暗,从而来选择我们的相机安装方式。


形成暗视野一般用低角度照明,常应用于检测平滑表面上变化的部分如:划痕、刀痕、边缘。一般不用于字符的识别。形成亮视野一般用前向光直射照明,用于检测明显高低不平的边缘。直射式照明的优点为:亮度大、灵活、亮度集中。缺点为:当目标物体表面不平整时容易产生阴影,物体表面特光滑时反光较严重。 



用途:检测平面或有纹理的平面上的字符、图案、划痕、边缘、刀痕。


散射式光源:先将光源投射到粗糙的遮盖物上,从而将光线投射到各个方向、且亮度柔和,然后再投射到目标物体上的一种照明方式。


由上述知道对于表面光滑、平整的物体表面极易反光,局部亮度过大容易覆盖物体表面的特征信息。因此对于高反射的目标物体多采用散射式光源。



背光光源:光源与相机分别位于物体和光源的两侧,光源从物体背面照射。

用途 1)检测透明的物体内部是否有气泡、划痕,以及表面是否有划痕、污损,以及透明物体表面的字符识别。(2)获得物体清晰的轮廓,从而进行体型检测或测量。


同轴光源:平行光的光线均匀且与相机的光心共轴的光源,一般常借用半镜面来形成同轴光。 可以抑制反光和消除图像中的重影,特别适合检测镜面物体上的划痕、字符识别、扫码等


条形光源:条形光源使用方便、安装角度可以依据需要进行调节,通过光线角度和方向的调节可以检测被测物表面是否有光泽、是否有纹路等表面特征。


碗型光源:适合表面凹凸不平、光泽的被测物体的表面特征检测。


环形光源:容易检测出物体的边缘和高度变化,突出目标的表面特征,增强图像的拓扑结构。但是环形光源易产生阴影、局部过热等现象。常应用于检测平面和有纹理的表面。



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