CST结构光源在机器视觉缺陷检测中的应用收藏

1 引言    在机器视觉检测中，轻微凹凸检测一直是个难题，这类特征在传统的均匀光照条件下，成像对比度很低甚至难以成像，因其只在投射的光源边界处能被观测得到，所以通常采用线阵扫描检测，亦或者是采用结构光的方式检测。

2 结构光原理    结构光检测的基本思想是：利用特定的、人为控制光源对物体目标进行照射，根据物体表面的反射特性及光学特性来获取目标的三维信息其属于主动测量法的一种，它的硬件一般由工业相机、结构光源、计算机等组成。

结构光源可以是投影仪、激光或者LED光源等等    本文将重点介绍下CST公司的LED结构光源的种类、结构以及其在行业中的工程应用3 LED结构光源的种类3.1点光结构光源    针对漫反射被测物体，在点光源基础上加入高精度栅格片，通过镜头将栅格片上的信息投影到聚焦平面。

在选择镜头时，可将栅格片等效于相机的Sensor芯片，然后按照栅格片尺寸，工作距离和视野大小选择合适的镜头

 图1 CST点光结构光源实物图  

图2 CST点光结构光源剖面图

图3 点光结构光源光路示意图

图4 CST点光结构光源成像效果图3.2同轴结构光源    针对镜面反射被测物体，在同轴光源发光区加入栅格片，使用时工作距离一般较低，景深要求大。实际上，就是相机通过被测物体去观察光源上的图案信息。

图5 CST同轴结构光源实物图

图6 CST同轴结构光源成像效果图3.3平面同轴结构光源    针对镜面反射被测物体，在平面同轴光源导光板镀上条纹，使用时工作距离一般较高。

图7 CST平面同轴结构光源实物图

图8 CST平面同轴结构光源成像效果图3.4线光结构光源    针对镜面反射被测物体，在高亮线光源发光区加入栅格片，使用时将相机光源呈对称角度倾斜；也可搭配同轴模块，与同轴结构光同理。

图9 CST线光结构光源实物图

图10 CST线光结构光源成像效果图

图11 CST线光结构光源成像效果图3.5特制结构光源    针对不规则光滑被测物体，根据轮廓特征在空间内一定位置布置光源，即可完成结构图案的投影    案例一：烟嘴凹陷检测烟嘴部分为圆柱型光滑特征，根据镜面反射原理，只需在同心圆轨迹上布置不连续的条形光源，即可形成“条纹”。

图12 烟嘴检测用结构光光路示意图

图13 烟嘴检测成像效果图    案例二：电感外观缺陷检测电感为光滑塑胶表面，顶面平整，使用同轴光源即可完成检测；而针对其内侧与外侧的边缘圆弧的检测时，可由两个环形光来形成条纹三者共同组成结构光源

图14 电感实物

图15 CST特制结构光源光路示意图

图16电感外观缺陷检测效果图4 后记    CST结构光源种类繁多，其来源于CST公司多年的工程实践从技术原理上讲，CST结构光源并不复杂简单来说，即是将有规律的图案投射到被测物体上，针对不同反光程度、不同轮廓表面使用不同的方法罢了。

然而，结构光源能在高难度轻微缺陷检测中凸显效果，为机器视觉缺陷检测项目带来巨大突破创新无止境，CST团队仍将持续关注客户与行业诉求，用专业、专注成就客户价值

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