选对光源,提高被测物的亮度,成像效果更显著收藏

网友投稿 148 2024-01-14


光源在工业相机成像过程中起重要作用,能够提高被测物的亮度,从而获取较高的图像质量,便于后期分析处理我们一起来看看如何选择合适的光源吧拍摄被测物时为何要用光源?如果相机无法准确捕捉光信息,也就是检测对象的亮度,即便图像处理软件和相机都很出色,也无法获得理想的检测结果。

选对光源,提高被测物的亮度,成像效果更显著收藏

因此有必要选择合适的光源,能够让被检测的异物、污垢、文字、标记或测量部件在图像中清晰可见光源在照射对象物时,由于物体表面状态、形状不同,光线会以各种方式反射,因此,进入相机的光信息(图像)可能无法反映要识别的物体,或者光源本身可能被反射并被拍摄下来,导致成像效果不理想。

为了准确拍摄到对象物,必须要提供一个稳定的光源,这取决于被测物本身和它的用途 没有一种光源系统适合所有的被测物所以,有必要从各种光源和照明系统中选择最合适的方法和设备,以适应不同的照明条件如何选择光源?。

在选择光源时,首先要考虑的是使用光源要做什么图像处理的应用大致分为“外观检查”“OCR”“尺寸测量”“对准”4种我们可以通过以下四点来选择光源:颜色与对比度与工作颜色处于相反位置的颜色称为互补颜色,具有使该颜色脱颖而出的效果。

它旁边的颜色被称为类似的颜色,并具有吸收(混合)颜色的效果如果您希望背景或不需要的颜色显示为黑色,请使用这些效果选择互补颜色;如果您希望背景或不需要的颜色为白色,则使用类似的颜色此外,由于波长的特点,波长越短,散射速率越大,从而可以揭示细微的划痕。

白色照明经常用于彩色相机因此,可以根据工作特点和波长选择照明颜色

工件颜色与光源颜色的关系

当12色彩铅分别用B、G、R三种颜色打光处理的情况下,同色系的颜色变白工件的形状和状态由于打光角度是固定的,光源的正反射光在一个倾斜的表面上进入相机,会导致光晕,如果表面是镜面的,照明发射部分本身就会被反射。

要根据工件的形状和状况,从同轴落射照明法、直接照明法、间接照明法、透射照明法和透镜的组合中选择最合适、最均匀的照明方法· 同轴落射照明它是一种从正上方沿镜头的光轴垂直于物体进行照明的方法它主要用于镜面物体(平面、高反射的物体)。

例如,它适用于突出反射率略有不同的区域,如IC图案、LCD电极、硅片上的ID码和镀金标记根据是否通过光学透镜进行辐照,有以下两种方法:① 同轴落射照明法这种方法也被称为远心照明,在镜筒内使用一个半镜或分光器,通过光学透镜进行照明。

它只对具有高反射率的物体有效,如镜面,因为它接收垂直于物体照射的正反射光由于漫反射,划痕和异物显得很暗,很容易获得划痕和异物与镜面的对比它不适合于非镜面的表面或倾斜的、不直接反射的物体”点光源/超高亮度点光源

② 模拟同轴落射照明法一种垂直于物体的照明方法,通过使用半反射镜或分光镜,使照明路径与镜头的光轴相同,而不通过光学镜头由于它不通过光学透镜,在一定程度上可用于非镜像物体,并可与远心透镜以外的镜头结合使用。

在这种情况下,镜子的尺寸和光圈尺寸必须比远心镜头大”。模拟同轴落射照

· 直射照明法对物体的直接照明是最经常使用的照明方法它主要用于检测非镜面物体不平整表面上的划痕、裂纹和其他边缘根据工件的形状,可以采用各种形式和角度,如环形照明、低角度照明、水平对置照明、条形照明、表面照明和线条照明。

① 直射照明法--环形由于来自环形光源(360°)的照射,可以防止阴影产生容易安装,设置简单,广泛应用于表面的划痕检测、污迹检测和二维码识别等领域有各种角度可供选择,从平坦发光面照射到水平于工件(被测物)照射。

当工件表面为易于反光的镜面时,可以使用偏振滤光片的组合来防止光晕,而且根据安装距离以及光源指向性不同,可能会有反光和反射重影。环形、平面、低角度、低角度水平照射

② 直射照明法--条形条形或是在条形上发光的照明方法在线阵相机进行识别物体的应用中用来照亮特定需要照亮的区域面阵相机的应用中,光线的清晰度和线性度非常好,可以从接近水平的角度进行打光,来强调和识别小的不均匀区域。

根据不同的应用,可以结合使用聚光镜、扩散器或偏光镜

③ 直射照明法--背光“背光”是通过将被测物放置在镜头与光源之间,拍摄剪影的打光方式主要用于检测被测物的形状、透明物体上的划痕和夹杂物由于对比度容易实现,所以可以获得稳定的图像然而,由于发光面要比被测物大,后方需要更多的空间用于放置光源。

为了减少环境光影响,还有一种方法是在受光侧使用与远心镜头的NA相匹配的聚光镜背光/直接透射照明

· 间接照明法一般打光方式,因为指向性固定,根据被测物的形状,被测物某些部分被强烈反射导致亮度不均,使物体无法被识别另外,如果该物体是一个具有弧形表面的镜面物体,发光部分会映射在该物体中为了解决这些问题,一般采用从不同方向打光的方式,即间接照明法。

圆顶/无影环形/无影低角度

视野及设置光源距离  由于远心镜头没有视角,即使在视场外围也是如此,因此当使用直接照明法时,照明尺寸应约为视野(FOV)+α而另一方面,一般镜头有一个视角,所以在使用直接或透射照明法时,照明尺寸的选择应考虑到视角的影响。

有必要选择一个考虑到视角和光圈的照明尺寸

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