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機(jī)器視覺光源對比及成像系統(tǒng)選擇方案
2023-09-27
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  機(jī)器視覺系統(tǒng)運(yùn)行過程中最常使用的是有著使用壽命長、光源亮度強(qiáng)以及功耗小等優(yōu)點(diǎn)的LED光源,而根據(jù)照射方式的不同,LED光源中最為常見的又有同軸光源、超高亮線光源以及結(jié)構(gòu)光光源三種類型。這三種類型的光源都具有自身的特性,也因此適用于不同的應(yīng)用領(lǐng)域。

       同軸光源設(shè)計(jì)巧妙,最大的特性是均勻度高,體積小巧,可有效消除圖像重影反光問題,因此極適合作為反射度極高的金屬表面以及玻璃的照射光源,尤其在鏡面加工工業(yè)中,具有不可替代的作用。在配置過程中,需要特別注意調(diào)節(jié)凸透鏡和半透半反玻璃的位置。

       超高亮線光源具備超高亮特性,采用風(fēng)扇模塊化設(shè)計(jì),可方便拆卸更換,可以從多個(gè)角度采集圖像,獲得全方位的圖像信息。對于需要獲得全面的表面特征的物體,如檢測被測物體是否有劃痕,是否有表面不良時(shí),超高亮線光源通常是最佳選擇。

       結(jié)構(gòu)光光源最大的特性就是物體的邊緣輪廓顯示得非常清晰、線條細(xì)膩,可替代激光定位,亮度均勻,特別適用于三維重建和分析、機(jī)械校準(zhǔn)、可視化和映射。

       光源成像選擇方案

       整個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)由光源、工業(yè)相機(jī)、圖像處理軟件等幾個(gè)部分組成,每個(gè)組件都對最終成像的品質(zhì)有著決定性的影響。對于光源,主要可以從顏色與濾光鏡兩個(gè)方面入手進(jìn)行優(yōu)化,增加系統(tǒng)高品質(zhì)成像的可能性。

       第一,濾光鏡。消除不必要的數(shù)據(jù)和噪聲可以加快有用信息的處理速度,而濾光鏡就是一個(gè)簡單的限制進(jìn)入相機(jī)光線的技術(shù)。常見的濾光鏡有偏光鏡、波通鏡和阻隔鏡,它們的作用類似濾波器,濾掉符合一定條件的信號。

       第二,顏色。由于在對目標(biāo)物體進(jìn)行成像時(shí),物體本身并不發(fā)光,相機(jī)能夠捕捉到的物體信號主要依賴于物體對光源的發(fā)射。用一種顏色照射它相對的顏色,所呈現(xiàn)的是黑色;照射其它顏色,物體亮度則會(huì)依次增加;而照射同樣的顏色,則可以得到最大的亮度。 因此,光源顏色的選擇直接影響著圖像的對比度,影響著機(jī)器視覺技術(shù)圖像采集環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確全面性。