工控机器视觉技术在物品识别中的光源作用分析
导语:机器视觉系统的核心是图像获取,主要由光源、镜头和相机组成。光源的选择与设计对成像质量影响重大,占30%以上。因此,光源在机器视觉系统中至关重要。
作用:
适当的照明设计可以提高目标信息与背景信息的分离率,使图像处理算法更容易实现目标识别,同时提升定位和测量精度。
不当的照明可能导致图像处理复杂化,从而降低系统性能。
光源设计合理,可以突出物体特征,简化图像处理流程。
克服环境干扰,保证图像稳定性,并提高信噪比。
提高视觉系统运行速度和效率。
分类:
环形光源 - 提供不同角度、高亮度照射,可突出三维信息;适用于PCB基板检测、IC元件检测等场景。
背光源 - 高密度LED面提供强烈背光,可突出外形轮廓特征;适用于机械零件尺寸测量、电子元件检测等场景。
条形光源 - 适合大方形结构被测物使用,可根据需求调整颜色和角度;适用于金属表面检查、图像扫描等场景。
同轴光源 - 可消除不平整阴影效果好,对反射高材料如金属、玻璃表面的划伤检测尤为有效。
AOI专用光源 - 三色不同角度照明,以焊锡三维信息为主;应用于电路板焊锡检测领域。
6-10 类似条形描述,但每一类都有不同的具体应用案例,如球积分、高亮线型点灯等。
LED发光二极管(LED)的特点:
形状自由
使用寿命长
响应速度快
颜色多样
综合性运营成本低
如何选择:
分析环境要求:确定工业相机、灯具及被测物空间结构关系,以及所需参数,如工作距离(WD)、视场(FOV)及空间结构类型(直射/侧射/背部)。
物体表面纹理及颜色的分析:曲面宜用圆顶或环形灯,有较强反弹性的宜用同轴或环型灯,而透明或半透明材质可考虑紫外或红外激发灯。
总结:
1, 需要前景与背景对比大的情况下,建议使用黑白相机加彩色灯具以增强对比效果;
2, 环境污染严重时,可以通过单色调节滤镜进行改善;
3, 曲线闪烁时应尝试散射圆顶式照明;
4, 平滑但粗糙表面的设备则需要同轴散射式照明;
5, 照耀方向变化时,要注意暗域拍摄以减少阴影问题;
6, 对塑料材质进行检验时建议使用紫外或红外波段探测方式来增强其显示效果;
7, 需要通过反射观察特征时采用低角向线型点通道便于观察过程中发现更多细节痕迹。
打击策略:
一般目的下的照明通常采用环状或点状模式,其中环式常见于镜头安装上,为漫反射面提供充足之能量。而背部着火则将其放置在相对于摄影装置位置上的实体后方,这种方法产生了显著程度之差异,与其他形式完全不一样,因而会失去那些投入水面的相关数据。