自動化視覺檢測設(shè)備的光源調(diào)試與應(yīng)用

自動化視覺檢測設(shè)備的檢測原理簡單來說就是采用工業(yè)相機模擬人工肉眼檢測的，除了最重要的相機之外，光源也是十分關(guān)鍵，因為檢測物體的要求不同使用環(huán)境對光的亮度要求也有所不同，因而在選擇光源和應(yīng)用調(diào)試都是很有講究，在此思普泰克科技為大家整理介紹了機器視覺系統(tǒng)光源的類型和作用及機器視覺系統(tǒng)光源選擇要點。今天主要就為大家整理介紹機器視覺檢測設(shè)備的光源在選擇時一些常見的問題

概念

1、 直射光：直接照射物體的光。直射光的特點是被照物體后面會產(chǎn)生影子。晴天太陽光為直射光。

2、 擴散光：各種角度的光混合在一起的光。擴散光照射被照物體不會產(chǎn)生陰影，如無影燈燈光就為擴散光，陰天的太陽光經(jīng)過云層反射也是擴散光。

3、 平行光：光的照射方向一致，光線平行的光。

4、 偏振光：所有的光的振幅平面皆為同一平面的光，叫做偏振光。

5、 直反射（鏡面反射）：

6、 漫反射：

7、 明視場：直接反射光進鏡頭。并不是說視野里物體亮就是明視場，物體亮度都是相對的，光源亮度高也會使暗視場的物理比較明亮。

8、 暗視場：散射光進鏡頭。

光的穿透性和反射性：波長長的光（紅外光）穿透性好；波長短的光反射性好。穿透塑料薄膜檢查物體首選紅外；觀測玻璃上灰塵劃痕首選紫外。

擴散比率：反射能力。擴散比率高的光穿透性差。

人眼看不到紅外光和紫外光，但是相機能夠測到紅外和紫外；相機對紅外和紫外的感光也是有限的，要參照相機的感光特性曲線；紫外照射有些物體可以發(fā)出熒光。

常用照明方式：明視場、暗視場、背光照明。

一般相機都是裝在被測物正上方，所以當(dāng)使用同軸光的時候，是明視場；使用低角度光的是暗視場。

測試物體輪廓尺寸多選背光照明方式。

光源顏色的選擇：

1、 用光的穿透性或擴散特性。

2、 被測物是彩色：什么顏色的物體反射什么顏色的光，相機觀察就是亮色（白色）；吸收其他顏色的光，相機觀察就是暗色（黑色）。波長接近，吸收的少；波長相差大，吸收的多。

3、 即使相同顏色的物體，由于材質(zhì)不同，對光的反射特性也不同。短波長光照射不同材質(zhì)物體，反光率差異大；長波長光照射，反光率差異相對小。

偏光板和偏光濾鏡：

作用：1、消除反光干擾：

利用原理：鏡面反射中入射光為偏振光，反射光也是偏振光；漫反射中入射光是偏振光，反射光非偏振光。

例子：取玻璃窗中玩具的圖像，視野里會有玻璃反射的光源影像，造成干擾。光源上裝偏光板，鏡頭上裝偏光濾鏡。偏振光經(jīng)玻璃反射仍為偏振光，利用偏光濾鏡過濾掉這些偏振光即可消除光源影像干擾；玩具上為漫反射，總有一部分漫反射光到鏡頭里，即可成像。

缺點：亮度會被削減。

2、辨別材質(zhì)：同一束偏振光經(jīng)過不同材質(zhì)折射，振幅面角度改變大小不同。這樣再經(jīng)過偏光板的過濾得到的圖像亮度就不同（體現(xiàn)在相機上就是顏色不同），即可區(qū)分不同材質(zhì)。應(yīng)用：瓶裝液體成分的檢測。

實操：

1、 根據(jù)視野大小（視野要比被測物稍大），鏡頭焦距，CCD尺寸可以初步估算工作距離。

2、 研究被測物體，利用室內(nèi)光做光源，眼睛作鏡頭即可估測用明視場還是暗視場打光成像效果好。能選用低角度環(huán)形光的話成本會比同軸光便宜。根據(jù)被測物和背景的顏色差異選光源顏色；根據(jù)被測物大小選合適尺寸的光源；根據(jù)被測物的特性選光源類型。

3、 操作中注意手法細(xì)節(jié)，防止鏡頭脫落；一手調(diào)節(jié)支架高低，一手托住支架。

4、 調(diào)試中光源亮度越低，相機光圈越大，景深越小，越容易得到最清晰最銳利的圖像。（景深大，圖像質(zhì)量都勉勉強強算清晰，卻又得不到最清晰）

概念

1、 直射光：直接照射物體的光。直射光的特點是被照物體后面會產(chǎn)生影子。晴天太陽光為直射光。

2、 擴散光：各種角度的光混合在一起的光。擴散光照射被照物體不會產(chǎn)生陰影，如無影燈燈光就為擴散光，陰天的太陽光經(jīng)過云層反射也是擴散光。

3、 平行光：光的照射方向一致，光線平行的光。

4、 偏振光：所有的光的振幅平面皆為同一平面的光，叫做偏振光。

5、 直反射（鏡面反射）：

6、 漫反射：

7、 明視場：直接反射光進鏡頭。并不是說視野里物體亮就是明視場，物體亮度都是相對的，光源亮度高也會使暗視場的物理比較明亮。

8、 暗視場：散射光進鏡頭。

光的穿透性和反射性：波長長的光（紅外光）穿透性好；波長短的光反射性好。穿透塑料薄膜檢查物體首選紅外；觀測玻璃上灰塵劃痕首選紫外。

擴散比率：反射能力。擴散比率高的光穿透性差。

人眼看不到紅外光和紫外光，但是相機能夠測到紅外和紫外；相機對紅外和紫外的感光也是有限的，要參照相機的感光特性曲線；紫外照射有些物體可以發(fā)出熒光。

常用照明方式：明視場、暗視場、背光照明。

一般相機都是裝在被測物正上方，所以當(dāng)使用同軸光的時候，是明視場；使用低角度光的是暗視場。

測試物體輪廓尺寸多選背光照明方式。