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常见视觉光源的照明情况

作 者:康耐德智能 关注:42 发表时间:2020-03-24 09:11:35 来源:网络资源

照明技术包括背光,漫射(也称为全亮场)照明,明场(实际上部分明场或定向)照明和暗场照明。一些技术的应用需要特定的光线和几何形状,或者相机,样品和光线的相对位置,而其他的则不然。例如,标准明场条形灯也可以用于暗视场模式而散射光则专门用于这种情况。 


大多数[视觉光源]的制造商也提供具有各种技术组合的灯,并且至少在基于LED的品种的情况下,每种技术都可以单独寻址。这种情况允许更大的灵活性,并且还可以降低潜在的成本,当许多不同的检查可以在一个单一的站而不是两个完成。如果这些照明技术的应用条件和局限性以及检查环境和样品/光线相互作用的复杂性得到充分理解,就有可能开发出符合三个验收标准的有效照明解决方案。 


背光源产生瞬间对比度,因为它在明亮的背景下产生黑色轮廓。常见的用途是检测是否存在孔和间隙,部分放置或定位或测量物体。如果确(子像素)边缘检测变得必要,通常使用具有光控制偏振的单色光(诸如红色,绿色或蓝色)是有用的。

漫射(全明亮场)照明 

漫反射或全明场照明常用于需要均匀但多方向光的有光泽的镜面反射率或混合反射率样本。漫射照明的几种实现通常是可用的,但是有三种主要类型,其中半球形圆顶/圆柱体或轴上是较为常见的。 


例如,漫反射顶灯在照明弯曲的镜面表面上是有效的,例如在汽车工业中常见的镜面同轴光源对于平面样品以相似的方式工作,并且在相对平坦的物体上增强差分成角度,纹理或地形特征方面特别有效。为了有效,漫射光源,特别是圆顶光源需要靠近样品。 


轴向漫射照明的一个有用特性是,在这种情况下,您可能实际上利用了眩光,而不是拒绝或避免镜面眩光,如果它可以被隔离,以独特地定义所需的特征(一个或多个)强大的检查。 


部分明亮的领域或定向照明 

部分亮视野照明是常用的视野照明技术,是日常使用的为熟悉的照明,包括日光。这种类型的照明与全亮区域的区别在于它是定向的,通常是从光源,并且由于其定向性,它是产生对比度和增强地形细节的好选择。但是,如果在镜面上同轴使用,会产生熟悉的“热点”反射,效率会低得多。


明亮的领域与暗场 

暗场照明的有效应用依赖于这样一个事实,即入射到镜面上的大部分光线,否则将场景作为热点眩光泛光,被反射而不是朝向相机。反射回摄像机的光线数量相对较少,就是碰到表面上一个小特征的边缘,满足“反射角等于入射角”方程


总结

这种深入分析的水平往往会导致看似矛盾的方向,妥协是必要的。例如,详细的样品/光线相互作用分析可能指向使用暗场照明技术,但是检查环境分析表明光线必须远离该部分。在这种情况下,在暗场配置中定向的更强烈的线性条形光可能会产生所需的对比度,但可能需要更多的图像后处理。


不管分析的水平和理解如何,在实验台上需要先实际测试两种或三种灯光类型和技术,然后在实际的地板实施中尽可能实际测试通常是不可替代的。而从零开始设计视觉检查和零件处理/展示时,先将照明解决方案放在适当位置,然后根据照明要求构建剩余的检查。 


对照明类型,技术,技巧和窍门的“工具箱”进行详细分析和应用的目的是帮助您达到优质的照明解决方案,同时考虑并平衡人体工程学,成本,效率和一致的应用。这有助于您更好地指导您的时间,精力和资源–在视觉系统设计,测试和实施的其他关键方面得到更好的使用。



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