机器视觉打光说明课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,机器视觉,LED,照明,如何在众多光源当中选择到适合的型号，如何突出检测对象的特征，如何保证视觉项目的稳定性。,搭建机器视觉处理平台,光源镜头,相机,控制器,处理软件,通常，典型的机器视觉系统由以下四个部分,光源、相机、控制器和图像处理软件组成。,需要注意的是，,光源选择恰当与否直接关系到系统的成败！,选择光源,选择光源的目标就是：,1,、增强待处理的物体特征；,2,、减弱不需要关注的物体和噪声的干扰；,3,、不会引入额外的干扰。,一个稳定的、可靠的图像处理系统不能仅仅局限于在试验室的严格条件下才能应用，而应该在真正的工业制造环境中，在不断变化的环境光和其他工况条件下，对于不同的材料、不同的机器都可以实时摄取到高质量、高对比度的图像。基于这种情况，选择合适的，能够克服这些因素的光源非常重要。,遗憾的是，没有一个通用的照明系统能够适应各种场合。针对具体的应用，从诸多可选的方案中选择一个最佳的照明系统是整个图像处理系统稳定工作的关键。,在,需要应用光源的场合中大约20%-30%或以上不能用标准的光源方案解决,，,需为用户重新开发光源。显而易见的是，未来图像处理技术的发展必须依赖于照明技术的同步发展。,常见的光源类型,直接照明光源就是光源直接照射到被检测物体上，它的特点是照射局域集中、亮度高和安装方便，可以得到清楚的影像。常见的直接照明方式有沐光方式、低角度方式、条形方式和聚光方式。,1.,直接照明光源,常见的光源类型,1.,直接照明光源,低角度方式下，光源以接近,180,度角照明物体，容易突出被检测物理的边缘和高度变化。,该种照明方式的优点是凸显表面结构，增强图像的拓扑结构；缺点是：热点和极度阴影；,常见的应用是：检测平面和有纹理的表面。其照明效果如图所示，左边是实物图，右边是照明效果图可以看到，在低角度方式下，硬币的边缘及字迹的边缘显示的非常清晰。,Low Angle,常见的光源类型,1.,直接照明光源,条形方式常用的是,LED,条形光源，如图所示。条形方式除具备沐光方式的优点外，其安装角度还可以按照需要进行调节。通过调节光线的角度和方向，可以检测到被测物体表面是否有光泽，是否有纹路，也可以检测到表面特征。,Directional,常见的光源类型,2.,散射照明光源,对于表面平整光洁的高反射物体，直接照明方式容易产生强反光。散射照明先把光投射到粗糙的遮盖物上,(,比如漫射板,),，产生无方向、柔和的光，然后再投射到被检测物体上，如图所示。这种光最适合高反射物体。,Dome Light,常见的光源类型,2.,散射照明光源,与前述直接照明的低角度方式不同，散射方式的光源先经过内壁散射之后再均匀的照射到物体上，在提供均匀照明的同时，有效的消除了边缘的反射，如图所示。,常见的光源类型,2.,散射照明光源,常见的光源类型,3.,背光照明光源,背光照明方式下，光源均匀的从被检测物体的背面，可以获得高清晰的轮廓，常用于物体外形检测、尺寸检测等等，如图所示。,Backlight,常见的光源类型,3.,背光照明光源,常见的光源类型,4.,同轴照明光源,LED,的高强度均匀光线通过半镜面后成为与镜头同轴的光，如所示。具有特殊涂层的半镜面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。,On-Axis,常见的光源类型,4.,同轴照明光源,常见的光源类型,5.,特殊照明光源,特殊照明光源包括平行光光学单元、显微镜专用照明系统和按照客户要求定制的光源等等。,Red backlight,IR backlight,照明效果的优化,1.,颜色,对于不发光体来说又可分为透明体和不透明体两种，大部分是不透明体。不透明体都具有反射或吸收不同波长的色光的能力，被吸收掉的色光我们是看不见的。只有反射回来的色光才直接作用于我们的眼睛，所以我们看到的不透明体的颜色是反射光的颜色，这就是“反射色”。如果用红光照射红色的物体，能得到最高的亮度；若用红色光照射绿色物体，可以得到最低的亮度，或者说图像几乎是黑色的，因为绿色物体基本不反射红色光。在图所示彩色轮展示了色彩之间的对应情况。用一种颜色照射它相对的颜色，基本是黑色；照射其它颜色，物体亮度依次增加；照射同样的颜色，可以得到最大的亮度。,照明效果的优化,1.,颜色,考虑光源颜色和背景颜色，使用与被测物,同色系,的光会使图像变亮,(,如：红光使红色物体更亮,),；使用与被测物,相反色系,的光会使图像变暗,(,如：红光使蓝色物体更暗,),。,选择光源的颜色,当使用黑白相机进行检测时，不同颜色的光源在造成物体表面的反光是完全不同的。,照明效果的优化,1.,颜色,适当的选择光源颜色，可以增强图像的对比度。图 展示了,BGA,焊点分别在红色光和蓝色光下的成像实例；在红色光下，芯片中央的条纹依然清晰可见,(,图中,),，这为引脚检测引入了一些干扰；在蓝色光下，芯片中央的条纹基本看不见了，仅留下,BGA,焊点的影像，便于后续检测。,照明效果的优化,2.,波长,照明效果的优化,2.,波长,照明效果的优化,2.,波长,照明效果的优化,2.,波长,照明效果的优化,3.,滤镜,消除不必要的数据和噪声可以加快有用信息的处理速度。滤光镜是一个简单的限制进入相机光线的技术。,常见的滤光镜有偏光镜、波通镜和阻隔镜。它们的作用类似滤波器，滤掉符合一定条件的信号。,照明效果的优化,3.,滤镜,照明效果的优化,3.,滤镜,其他选择,1.,荧光灯,其他选择,2.,激光,Light Plane,Laser,Light Stripe on Work piece,Camera Sees This View,其他选择,2.,激光,光源选择,1.,建议,被测物背景和被检测特征的颜色,表面是平面还是曲面,表面非常光亮还是漫反射,检测轮廓特征或尺寸,优先考虑背光源,检测漫反射表面上的特征,优先考虑环型光源或区域光源,(,均为直射光源,),检测光亮平面的表面特征,优先考虑同轴光源或低角度光源,检测光亮曲面的表面特征,优先考虑,DOME,光源,光源选择,2.,案例,光源选择,2.,案例,树立质量法制观念、提高全员质量意识。,10月-24,10月-24,Tuesday,October 1,2024,人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。,22:58:24,22:58:24,22:58,10/1/2024 10:58:24 PM,安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。,10月-24,22:58:24,22:58,Oct-24,01-Oct-24,加强交通建设管理，确保工程建设质量。,22:58:24,22:58:24,22:58,Tuesday,October 1,2024,安全在于心细，事故出在麻痹。,10月-24,10月-24,22:58:24,22:58:24,October 1,2024,踏实肯干，努力奋斗。,2024年10月1日,10:58 下午,10月-24,10月-24,追求至善凭技术开拓市场，凭管理增创效益，凭服务树立形象。,01 十月 2024,10:58:24 下午,22:58:24,10月-24,严格把控质量关，让生产更加有保障。,十月 24,10:58 下午,10月-24,22:58,October 1,2024,作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。,2024/10/1 22:58:24,22:58:24,01 October 2024,好的事情马上就会到来，一切都是最好的安排。,10:58:24 下午,10:58 下午,22:58:24,10月-24,一马当先，全员举绩，梅开二度，业绩保底。,10月-24,10月-24,22:58,22:58:24,22:58:24,Oct-24,牢记安全之责，善谋安全之策，力务安全之实。,2024/10/1 22:58:24,Tuesday,October 1,2024,相信相信得力量。,10月-24,2024/10/1 22:58:24,10月-24,谢谢大家！,