什么是机器视觉光源?不同的机器视觉系统使用的光源也是有区别的,光的强度、色温、均匀性都会对检测结果产生很大的影响。本文就为大家简单的介绍一下机器视觉光源!
什么是机器视觉光源?
机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,如面积、数量、位置、长度,再根据预设的允许度和其他条件输出结果,包括尺寸、角度、个数、合格/不合格、有/无等,实现自动识别功能。
机器视觉光源就是该系统中需要用到的光源。不同的光源将会直接影响到检测结果!
机器视觉光源颜色选择:
在机器视觉光源行业中,选择适合自己光源非常重要。光源是机器视觉光源中成败的关键因素。
如果使用黑白相机,又对被测物体的颜色选择没有特殊的要求,红色是比较合适的选择。因为红色LED寿命长、稳定、价格低廉,更重要的是红色LED的波长更接近传感器的灵敏度峰值,而通常的CCD对紫色、蓝色的光敏感程度没有红光强。
如果进行彩色成像,则通常考虑使用白色光源。白色LED光源的制造有几种方法,一种是使用白色LED制造,发光管内部有蓝色发光芯片与受到激发后发出黄色的荧光粉,发出的光按一定比例叠加到一起,看起来形成了白色,这是最为常见的形式。另一种方法是使用红绿蓝三种不同颜色的LED,按某种顺序或方式在光源上进行排列,并分别控制每种颜色的度,使用相对方便。此种方法通常使用四个单色RGGB颗粒进行排列,所以其中的绿色分量通常会比较足,之所以多加一个绿色的G通量,是因为人眼对绿色光源(波长555nm)最敏感。
机器机觉光源应用中应注意目标颜色与光源颜色的搭配,我们看到某个物体成某种颜色,是因为其反射了对应的光谱。我们拍摄物体时,如果要将某种颜色打成白色,那么就得使用与此颜色相同或相似的光源(光的波长一样或接近),而如果要打成黑色,则需要选择与目标颜色波长差较大的光源。
机器视觉光源基础知识:
(1)光源本身的特性,如光源的光谱分布,在被照射面上的亮度分布,光源使用中的温度特性和寿命等。
(2)光源与被照射物体的相互作用。光源照射在物体上,会发生反射、吸收和透射三种相互作用,不同材质的物体,三种作用产生的现象不同,同一种物体上缺陷部分和其他部分,三种作用产生的现象也不同。如在表面检测中,我们可以粗略的把目标上的缺陷分成二类,一类是几何形状缺陷,诸如:凹坑、划痕、裂纹、毛刺、凸起、擦伤、碰伤等;另一类是表面强度(或密度)缺陷,如:氧化、生锈、污点、污迹等,前者使表面反射发生变化,后者使表面反射和吸收都发生变化。只有仔细研究光源与被照物相互作用的特点,才能确定光源及照明方式。物体的色彩是光吸收的另一个例子。全波段的白光照射到物体表面,一些波长的光被物体表面吸收,一些波长的光被表面反射,物体呈现出与反射光相同频谱的颜色。利用这个道理,我们可以使用黑白摄像机,选择特定波长的光源,突出物体表面待检测部分与其它部分的灰度差,实现可靠、稳定的检测。
(3)光源的结构。光源可以做成各种形状结构,每种形状发出光的特点不同。如:漫反射光,可以在目标平面上获得均匀的光照;直射光,通过反射和产生阴影显示边缘和表面结构,但光源或目标的移动和倾斜都会明显的影响图像亮度和对比度。另外,光源可以放在被照物体的上方或者下方,可以有各种角度和高度,通过不同形状和照明方式的组合,利用诸如产生阴影、产生高亮区域或无反射区域的方法,使目标上的感兴趣区域与其它区域有尽可能大的区别。
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