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视觉光源选择需要考虑的环境因素

作者:康耐德智能 浏览:281 发表时间:2020-03-23 09:31:24 来源:网络资源

机器视觉系统主要包含三方面的工作:图像采集、图像分析、结果输出显示。而获得较好的图像是机器视觉的核心,图像采集主要是由视觉光源、工业相机、工业镜头三部分组成,有时也会使用一些棱镜、滤光片与偏光片等配件。视觉光源的选取与打光合理与否可直接影响至少30%的成像质量,所以视觉光源是机器视觉系统中非常重要的一部份


通过选择合适的[视觉光源],采用合理的方式,能够得到理想图像,使图像中的目标信息与背景信息得到佳分离,可以大大降低图像处理算法分割、识别的难度,同时提高系统的定位、测量精度,使系统的可靠性和综合性能得到提高。反之,如果视觉光源设计不当,会导致在图像处理算法设计和成像系统设计中事倍功半。因此,视觉光源及光学系统设计的成败是决定系统成败的重要因素。


视觉照明的基石 

视觉照明的四个基石是:

1.几何-样本,光照和相机之间的三维空间关系 

2.结构或图案-投射到样品上的光的形状 

3.波长或颜色-光线如何被样品及其直接背景差异反射或吸收 

4.滤波器-差分阻塞和通过波长和/或光的方向


考虑优化照明解决方案 

就照明环境而言,确定合适的照明解决方案时需要考虑两个方面:1.即时检测环境和2.样品/光照相互作用


考虑来自这些评估的所有信息,以及可用的光学,照明类型,技术和四个基石,以开发符合三个验收标准的适合样本的照明解决方案。 


即时检查环境 

充分了解立即检查区域在3D空间中的物理要求和限制至关重要特别地,取决于特定的检查要求,使用机器人拾放机器或预先存在的但是必要的支撑结构可能严重地限制了有效照明解决方案的选择,通过强制折衷不仅限于照明,还有其几何形状,工作距离,强度和图案。


环境光贡献 

环境光输入的存在会对检查的质量和一致性产生巨大影响,特别是在使用多光谱光源如白光的情况下。常见的环境影响因素是高架工厂照明和阳光照射,但偶尔会有其他检测站甚至同一工作单元的其他工作站的视觉特定任务照明产生影响。


有三种处理环境光的有效方法:1.具有短持续时间脉冲的高功率选通,2.物理外壳,以及3.通过滤波器。


样品/光线相互作用 

样品表面与特定任务和环境光的相互作用与许多因素有关,包括表面形状,几何形状和反射率以及其组成,地形和颜色。这些因素的组合决定了多少光线以及以何种方式反射到相机,并随后可用于采集,处理和测量。


样品成分和透光率 

样本组成可以极大地影响任务照明撞击在零件上发生的情况。一些塑料可能只透过某些波长范围的光线,否则是不透明的有些可能不会透射,而是内部漫射光线还有一些可能会吸收光线只能以相同的波长或不同的波长(荧光)重新发射。



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