机器视觉系统
机器视觉系统是一种基于计算机视觉技术的智能系统,主要用于对图像或视频进行分析、处理和识别。一个典型的机器视觉系统通常由以下几个组成部分构成:
光源
机器视觉光源是机器视觉系统的关键组成部分之一。机器视觉光源直接影响图像质量,因此无论如何强调机器视觉光源的重要性都不为过。本文重点介绍了机器视觉光源的分类和机器视觉光源的颜色选择。
机器视觉光源的分类
1.环形光源:提供不同的照射角度。不同的颜色组合可以突出物体的三维信息;高密度LED阵列,高亮度;各种紧凑设计,节省安装空间;解决对角照射阴影问题;可选择漫射板导光,光均匀扩散。
应用领域:PCB基板检测、IC元件检测、显微镜照明、液晶校正、塑料容器检测、集成电路印刷检测。
2.背光源:采用高密度LED阵列表面提供高强度背光照明,可突出物体的形状和轮廓特征,特别适用于显微镜的载体平台。红色和白色的背光源。红色和蓝色的多功能背光源可以分配不同的颜色,以满足不同被测物体的多色要求。
应用领域:机械零件尺寸测量、电子元件、IC外观测试、胶片污渍测试、透明物体划痕测试等。
3.条形光源:是较大方形结构的首选光源;颜色可根据需要自由组合;照射角度和安装可调。应用领域:金属表面检查、图像扫描、表面裂缝检测、LCD面板检测等。
4.同轴光源:可消除物体表面不平整造成的阴影,减少干扰;部分采用分光镜设计,减少光损失,提高成像清晰度,均匀照射物体表面。
应用领域:系列光源适用于金属、玻璃、胶片、晶片等表面划伤检测、芯片和硅晶片损坏检测、Mark点定位、包装条码识别等反射性极高的物体。
5.线性光源:超高亮度,采用柱面透镜聚光,适用于各种装配线的连续检测。
应用领域:阵相机照明和AOI。
6.点光源:大功率LED,体积小,发光强度高;光纤卤素灯的替代品特别适用于镜头的同轴光源;高效散热装置大大提高了光源的使用寿命。
应用领域:适用于芯片检测、Mark点定位、晶片和液晶玻璃底基校正。
光源颜色选择
- 白色光源(W)
白光源是最常用的光源类型,其光谱覆盖了整个可见光范围。白光源可以提供相对均匀的光照,适用于大多数机器视觉应用,白色光源通常用色温来定义。色温高的颜色为蓝色(冷色温度为5000k),色温低的颜色为红色(暖色温度为3300和5000k),称为中间色。白色光源适用性广,亮度高,在拍摄彩色图像时使用较多。
- 蓝色光源(B)
蓝光源的波长范围在蓝色光谱附近,光源波长在430-480之间,适合用于检测一些反射率较低的表面,如玻璃、塑料等,也适用于银色背景产品(如钣金、汽车加工件等)薄膜上的金属印刷品。
- 红色光源(R)
红光源的波长范围在红色光谱附近,波长通常在600-720之间,适合用于一些特定的应用,如表面缺陷检测、金属检测等,可以通过一些较暗的物体,如底部黑色透明软板的孔位定位、绿色线路板的线路检测、透光膜的厚度检测等,使用红色光源可以提高对比度。
- 绿色光源(G)
绿光源的波长范围在绿色光谱附近,源波长510-530,介于红蓝之间,主要针对红色背景产品和银色背景产品,适合用于一些需要高对比度的应用,如文字识别、字符识别等。
光源颜色选择准则
- 根据被检测物体的颜色:选择与被检测物体颜色互补的光源,可以增加图像的对比度和清晰度。
- 根据反射率选择:对于反射率高的物体,选择光谱范围较窄的光源,如蓝光源;对于反射率低的物体,选择光谱范围较宽的光源,如白光源。
- 根据应用场景选择:不同的应用场景需要不同类型的光源,如表面缺陷检测需要高对比度的光源,文字识别需要均匀的光照等。