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工業(yè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的構(gòu)成和光源類(lèi)型

發(fā)布日期:2023-11-09 點(diǎn)擊:136

機(jī)器視覺(jué)是通過(guò)光學(xué)的裝置和非接觸的傳感器,自動(dòng)地接收和處理真實(shí)物體的圖像,以獲得所需信息或用于控制機(jī)器人運(yùn)動(dòng)的裝置。本文簡(jiǎn)單介紹了工業(yè)機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的構(gòu)成和光源類(lèi)型。

 

 

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的構(gòu)成

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)核心由三部分組成:圖像的獲取、圖像的處理和分析、輸出或顯示。而圖像的獲取是機(jī)器視覺(jué)的核心,圖像的獲取系統(tǒng)則是由光源、鏡頭、相機(jī)三部分組成。

光源的選取與打光合理與否可直接影響至少30%的成像質(zhì)量。所以光源是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中非常重要的一部分。

通過(guò)適當(dāng)?shù)墓庠凑彰髟O(shè)計(jì),使圖像中的目標(biāo)信息與背景信息得到最佳分離,可以大大降低圖像處理算法分割、識(shí)別的難度,同時(shí)提高系統(tǒng)的定位、測(cè)量精度,使系統(tǒng)的可靠性和綜合性能得到提高。

反之,如果光源設(shè)計(jì)不當(dāng),會(huì)導(dǎo)致在圖像處理算法設(shè)計(jì)和成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)中事倍功半。因此,光源及光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成敗是決定系統(tǒng)成敗的首要因素。光源在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的重要性主要體現(xiàn)在:

1. 照亮目標(biāo),提高目標(biāo)亮度;

2. 突出測(cè)量特征,簡(jiǎn)化圖像處理算法;

3. 克服環(huán)境光的干擾,保證圖像的穩(wěn)定性,

4. 提高圖像信噪比;

5. 提高視覺(jué)系統(tǒng)的定位、測(cè)量、識(shí)別精度,以及系統(tǒng)的運(yùn)行速度;

6. 降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度,形成最有利于圖像處理的成像效果;

 

 

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的光源類(lèi)型

1、環(huán)形光源

環(huán)形光源提供不同照射角度、不同顏色組合,更能突出物體的三維信息;高密度LED陣列,高亮度;多種緊湊設(shè)計(jì),節(jié)省安裝空間;解決對(duì)角照射陰影問(wèn)題;可選配漫射板導(dǎo)光,光線均勻擴(kuò)散。

應(yīng)用領(lǐng)域:PCB基板檢測(cè),IC元件檢測(cè),顯微鏡照明,液晶校正,塑膠容器檢測(cè),集成電路印字檢查

2、背光源

用高密度LED陣列面提供高強(qiáng)度背光照明,能突出物體的外形輪廓特征,尤其適合作為顯微鏡的載物臺(tái)。紅白兩用背光源、紅藍(lán)多用背光源,能調(diào)配出不同顏色,滿足不同被測(cè)物多色要求。

應(yīng)用領(lǐng)域:機(jī)械零件尺寸的測(cè)量,電子元件、IC的外型檢測(cè),膠片污點(diǎn)檢測(cè),透明物體劃痕檢測(cè)等。

3、條形光源

條形光源是較大方形結(jié)構(gòu)被測(cè)物的首選光源;顏色可根據(jù)需求搭配,自由組合;照射角度與安裝隨意可調(diào)。

應(yīng)用領(lǐng)域:金屬表面檢查,圖像掃描,表面裂縫檢測(cè),LCD面板檢測(cè)等。

4、同軸光源

同軸光源可以消除物體表面不平整引起的陰影,從而減少干擾;部分采用分光鏡設(shè)計(jì),減少光損失,提高成像清晰度,均勻照射物體表面。

應(yīng)用領(lǐng)域:系列光源最適宜用于反射度極高的物體,如金屬、玻璃、膠片、晶片等表面的劃傷檢測(cè),芯片和硅晶片的破損檢測(cè),Mark點(diǎn)定位,包裝條碼識(shí)別。

5、AOI專(zhuān)用光源

不同角度的三色光照明,照射凸顯焊錫三維信息;外加漫射板導(dǎo)光,減少反光;不同角度組合;

應(yīng)用領(lǐng)域:用于電路板焊錫檢測(cè)。

6、球積分光源

具有積分效果的半球面內(nèi)壁,均勻反射從底部360度發(fā)射出的光線,使整個(gè)圖像的照度十分均勻。

應(yīng)用領(lǐng)域:合于曲面,表面凹凸,弧形表面檢測(cè),或金屬、玻璃表面反光較強(qiáng)的物體表面檢測(cè)。

7、線形光源

超高亮度,采用柱面透鏡聚光,適用于各種流水線連續(xù)檢測(cè)場(chǎng)合。

應(yīng)用領(lǐng)域:陣相機(jī)照明專(zhuān)用,AOI專(zhuān)用。

8、點(diǎn)光源

大功率LED,體積小,發(fā)光強(qiáng)度高;光纖鹵素?zé)舻奶娲?,尤其適合作為鏡頭的同軸光源等;高效散熱裝置,大大提高光源的使用壽命。

應(yīng)用領(lǐng)域:適合遠(yuǎn)心鏡頭使用,用于芯片檢測(cè),Mark點(diǎn)定位,晶片及液晶玻璃底基校正。

9、組合條形光源

四邊配置條形光,每邊照明獨(dú)立可控;可根據(jù)被測(cè)物要求調(diào)整所需照明角度,適用性廣。

應(yīng)用案例:CB基板檢測(cè),IC元件檢測(cè),焊錫檢查,Mark點(diǎn)定位,顯微鏡照明,包裝條碼照明,球形物體照明等。

10、對(duì)位光源

對(duì)位速度快;視場(chǎng)大;精度高;體積小,便于檢測(cè)集成;亮度高,可選配輔助環(huán)形光源。

應(yīng)用領(lǐng)域:VA系列光源是全自動(dòng)電路板印刷機(jī)對(duì)位的專(zhuān)用光源。

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