机器视觉LED光源简介
机器视觉光源选择的概述
机器视觉光源选择的概述机器视觉是自动化的一部分,是一门涉及人工智能、计算机科学、图像处理、模式识别等前沿技术的行业,综合电气、机械、光学、计算机软硬件等各方面的技术,把图像中的特征信息通过一定的算法提取出来,进行处理并加以理解,最终应用到实际工程中。
因为目标信息包含在图像中,所以图像本身的质量对整个视觉系统而言就成为了关键所在。
例如对于尺寸测量,采取理想的打光方式,采集到的图像边缘清晰,特征明显,很容易提取到目标轮廓信息,可以使用简易快速的算法测量,得到结果。
这对提高软件的稳定性与快速性有很大的帮助。
但是每一种实际应用对图像质量的要求是不相同的,有时需要清晰的图像,有时反而模糊的图像对特征提取更理想。
初学者可能没有这样的感觉,但是对于资深老手来说,看似简单容易的光学系统,其实是机器视觉系统最为关键的部分,往往关系到视觉系统的成败。
打光的主要目标是选择合适的光源以某种合适的方式将光线投射到被测物体上,突出被测特征部分与背景的对比度,降低后续软件算法的难度,提高软件的稳定性。
好的光学系统能够改善整个视觉系统的分辨率,简化软件的运算量,提高视觉系统的精度与稳定性;不合理的光学习太,容易引起很多问题:1、曝光过度则隐藏许多重要特征信息。
2、阴影会引起边缘、位置的误检。
3、信噪比过低、均匀性不好,则导致图像阈值分割困难,系统稳定性下降等。
视觉项目中,如何才能选择到最佳的打光方案呢?这个过程中,我们需要考虑很多方面的因素,比如光的方向、光源的大小、形状、安装空间要求,光的强度、偏振、光线均匀度、漫射光还是平行光、目标的背景等,使用光源的颜色、色温、目标大小、工作距离、发射角度、发光器件等也是需要考虑的因素。
从项目经验来看,针对不同的检测样品,通常需要采用不同的打光方式才能得到理想的图像,能凸显目标物特征。
但也有某些样品使用多种不同类型的光源都可以适用,能得到理想的图像特征。
如小范围的字符识别,可能是条形光源、无影光源、环形光源、同轴光源等都可以适用。
机器视觉系统——光源篇
机器视觉——光源篇收藏一、为什么要使用光源•目的将被测物体与背景尽量明显分别,获得高品质、高对比度的图像•地位机器视觉三大技术(采像技术,处理技术,运动控制技术)之一•重要性直接影响系统的成败,处理精度和速度二、光源的种类•理想的光源应该是明亮,均匀,稳定的•视觉系统使用的光源主要有三种高频荧光灯光纤卤素灯LED(发光二极管)照明•高频荧光灯使用寿命约1500-3000小时优点:扩散性好、适合大面积均匀照射缺点:响应速度慢,亮度较暗•光纤卤素灯使用寿命约1000小时优点:亮度高缺点:响应速度慢,几乎没有光亮度和色温的变化•LED灯使用寿命约10000-30000小时可以使用多个LED达到高亮度,同时可组合不同的形状响应速度快,波长可以根据用途选择三、LED光源的优势•可制成各种形状、尺寸及各种照射角度;•可根据需要制成各种颜色,并可以随时调节亮度;•通过散热装置,散热效果更好,光亮度更稳定;•使用寿命长(约3万小时,间断使用寿命更长);•反应快捷,可在10微秒或更短的时间内达到最大亮度;•电源带有外触发,可以通过计算机控制,起动速度快,可以用作频闪灯;•运行成本低、寿命长的LED,会在综合成本和性能方面体现出更大的优势;•可根据客户的需要,进行特殊设计。
四、LED光源的颜色•主要颜色红色蓝色绿色白色•其他颜色橙色红外紫外五、照明技术的基础知识1、照射光的种类(1)直射光主要来自于一个方向的光,可以在亮色和暗色阴影之间产生相对高的对比度图像。
(2)漫射光(扩散光)各种角度的光源混合在一起的光。
日常的生活用光几乎都是扩散光。
(3)偏振光在垂直于传播方向的平面内,光矢量只沿某一个固定方向振动的光。
通常是利用偏光板(片)来防止特定方向的反射。
(4)平行光照射角度一致的光。
太阳光就是平行光。
发光角度越窄的LED直射光越接近平行光。
对比度:对比度对机器视觉来说非常重要。
机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度,从而易于特征的区分。
机器视觉光源介绍
监控行业 包装(透过塑料包装) 检测洒瓶异物 电子、半导体检测
可先波长:365-405nm 应用高精度场合
检测金属表面细微划痕 验钞防伪检测 UV固化油墨 烟盒防伪检测
由LED中心波长为850/940nm阵列而成,一般 波长越长穿透性越好,可根据红外相机的 CCD芯片感应波长自由选择,利用穿透性好 的特性来获取理想的图像。适合透过固体或 液体的染料、油墨来观察内容的有无、异物 及字符识别等
显微镜照明
清的部分,是边缘检测、金属表面的刻字和
损伤检测的理想选择
低角度无影光源
独特的照射结构,实现均匀 照射\高效的低角度照明,增 强表面特征\ 提高缺陷对比度 可减反光或耀斑
BGA\QFP位置检测 集成电路料带检测 连接件管教间距及偏移检测 瓶盖裂痕检测
低角度无影光是采用独特的照射结构,从 LED发出的光均匀地扩散照射,柔性线路板 以90度照身角度固定,经漫反射板折射后低 角度照射在被测物体上,对目标区域进行高 效的低角度照明,以强化表面特征。
高亮条形光源
亮度高,方向性好 尺寸灵活多变 结构\角度可自由组合\调整 安装方便、结构紧凑 适用范围广泛
大尺寸液晶面板缺陷检测 金属表面缺陷检测 印刷字符缺检测 连倿器引脚平整度检测 表面裂缝检测 边缘缺陷检测
由高密度直插式LED阵列组成,适合大幅面 尺寸检测。多个条形光源可自由组合,照射 角度也可自由调整,某些情况下可代替环形 光。
均匀性高、尺寸灵活多变 高均匀条形光源 结构\角度可自由组合\调整
安装方便,结构紧凑
大面积尺寸测量 金属表面缺陷检测 印刷字符缺陷检测 边缘缺陷检测
由高密度贴片式LED阵列组成,高亮度高均 匀的特点,可当前向光使用亦可背部光使 用,在某种情况下,用于背部光配套线阵相 机在高速运动时可达到理想的效果。
机器视觉LED光源照明技术说明
.机器视觉LED光源照明技术说明一、机器视觉光源照明技术的几个要素1、方向:选择不同的光源,控制和调节照射到物体上的入射光的方向是机器视觉系统设计的最基本的参数。
它取决于光源的类型和相对于物体放置的位置。
1)直射光:入射光基本上来自一个方向,射角小,它能投射出物体阴影;2)散射光:入射光来自多个方向,甚至于所有的方向,它不会投射出明显的阴影。
2、光谱:光是由单一的或多种成份的光谱组成的,例如日光的光谱就是由从红外到紫外的所有光谱组成的,人眼能感觉的光谱范围在380nm至780nm之间,即从红色780nm到紫色380nm光的颜色,取决于光源所产生的光的类型,以及覆盖在光源或摄像机镜头上的光学滤色镜。
3、偏振性:(Polarization )又称极化光,是光波的一种特性,光在传播时和电磁波一样是震荡的,一般的光波的震荡方向是不定的,而极化光的震荡方向处在一个确定的平面上,例如线性极化光的振荡轴与传播方向垂直。
光波的这种定向性,在镜面式的反射光中保留了这种偏振性,而漫散式的反射光则丢失了。
这样就可以使用光线的偏振性使镜面眩光掠过摄像机镜头,来消除镜面反射光的影响。
强度:光照的强度会影响摄像机的曝光,光线不足则意味着低对比度,就要加大放大倍数,就可能同时将噪音放大,也可能会使镜头的光圈加大,但景深减小了,增加了散热的可能?反过来,强度过大会浪费能量,并带来散热的问题。
均匀性:在所有的机器视觉应用中,都会要求均匀的光照,因为所有的光源随着距离的增加和照射角的偏离,其照射强度减小,所以在对大面积物体照明时,会带来较大的问题,有时只能做到视场的中心位置保持均匀。
二、影响机器视觉照明的几个特性1、反射特性:从物体反射入射光的性能,有二种很不同的反射特性。
1)、镜面式反射:光线的反射角等于入射角。
镜面式反射有时用途很大,有时又可能产生极强的眩耀。
在大多数情况应避免镜面反射。
2)、漫散:照射到物体上的光从各个方向漫散出去。
机器视觉光源解决方案
机器视觉光源解决方案
《机器视觉光源解决方案》
近年来,随着机器视觉技术的迅速发展,工业生产中对于光源的需求也日益增加。
在机器视觉系统中,选择合适的光源解决方案对于提高成像质量、提升生产效率至关重要。
一种常见的机器视觉光源解决方案是 LED 光源。
LED 具有高
亮度、稳定性好、寿命长等优点,非常适合于机器视觉系统的应用。
同时,LED 光源的波长范围广泛,可以满足不同的成
像需求,例如在检测不同颜色的产品时,可以选择合适的波长的 LED 光源,以确保检测的准确性和稳定性。
另外,激光光源也是一种常见的机器视觉光源解决方案。
激光光源具有小发散角、高能量密度等特点,非常适合于高精度的成像和测量任务。
在一些需要进行精确测量或者定位的应用中,激光光源的应用可以有效提高成像的精度和稳定性。
除此之外,还有一些特殊的机器视觉光源解决方案,例如红外光源、紫外光源等。
这些光源可以用于特定的应用,比如在夜视图像采集中使用红外光源,或者在一些检测任务中使用紫外光源,以提高成像的对比度和清晰度。
总的来说,选择合适的光源解决方案对于机器视觉系统的性能至关重要。
不同的应用场景需要不同的光源,因此在选择机器视觉光源解决方案时,需要充分考虑成像的需求,以及光源的特性和优势,以达到最佳的成像效果。
机器视觉中典型光源的特点及应用
机器视觉中典型光源的特点及应用在机器视觉的世界里,光源就像是调皮的小精灵,给我们带来了各种各样的视觉体验。
说到光源,大家可能会想到阳光、灯光什么的,但机器视觉中的光源可不是那么简单哦。
光源有很多种,每种都有自己的特点和应用。
比如说,LED光源,嘿,那可是机器视觉的“明星”!它亮度高,寿命长,能耗低,简直就是现代科技的宠儿。
用它照亮物体,能清晰地捕捉到细节,真是小巧玲珑又能干。
不过,LED光源也有个小缺点,就是光谱比较窄,有时候在某些情况下不够完美。
再来看看荧光灯,哎呀,这可是老派的代表了!虽然现在被LED逐渐取代,但荧光灯在某些领域依然闪耀着光芒。
它发出的光比较柔和,适合用于一些对光源要求不那么高的场合。
可是,它的启动时间比较长,想要立刻见光就得等一等,这个耐心可不是每个人都有啊。
不过在大面积照明的地方,它的表现可算得上是“稳如老狗”。
再说说卤素灯,这种灯可是机器视觉中的“高温战士”。
它的光线明亮而且色温高,能很好地展示物体的真实色彩。
可是,这种灯的发热量可不小,长期使用的话,可能会让设备受不了。
所以啊,卤素灯在短时间内工作是不错的选择,但长时间的话就得小心烫手哦。
这种灯就像个短暂而又灿烂的烟火,瞬间亮起,但不一定能长久陪伴你。
还有一种光源,叫做激光灯。
听起来就很酷吧?激光灯的光束非常集中,能精准地照射到目标,适合于高精度的检测场合。
就像是一个小侦探,能把细节一网打尽。
但是,激光的成本可不便宜,不是所有地方都能用得起哦。
虽然它在工业检测中表现得淋漓尽致,但对于小企业来说,还是得量入为出,别让自己的钱包大出血。
再聊聊光纤灯,这个名字听起来就像是高科技的产物。
光纤灯通过光纤传递光线,能够在狭小的空间里照亮,这可是解决了一些复杂环境下的照明难题。
想象一下,复杂的机器结构中,光纤灯就像是一条细细的光路,把光送到每一个角落,真是小而美的设计。
不过,光纤灯的成本和维护也需要注意,不然可会让人心疼。
在选择光源的时候,可得好好考虑应用场景。
机器视觉光源的种类、特点、性能及其选择
机器视觉光源的种类、特点、性能及其选择第一篇:机器视觉光源的种类、特点、性能及其选择1.机器视觉光源的种类光源是影响机器视觉系统输入的重要因素,因为它直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果。
由于没有通用的机器视觉照明设备,所以针对每个特定的应用实例,要选择相应的照明装置,以达到最佳效果。
许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源,这主要是因为可见光容易获得,价格低,并且便于操作。
常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。
但是,这些光源的一个最大缺点是光能不能保持稳定。
以日光灯为例,在使用的第一个100小时内,光能将下降15%,随着使用时间的增加,光能将不断下降。
因此,如何使光能在一定的程度上保持稳定,是实用化过程中急需要解决的问题。
另一个方面,环境光将改变这些光源照射到物体上的总光能,使输出的图像数据存在噪声,一般采用加防护屏的方法,减少环境光的影响。
由于存在上述问题,在现今的工业应用中,对于某些要求高的检测任务,常采用x射线、超声波等不可见光作为光源。
但是在一般的应用中,LED机器视觉光源逐渐成为主角。
2.LED机器视觉光源特点LED光源有以下几个特点:1、使用寿命长,一万到三万小时左右。
2、LED光源是由很多个LED颗粒摆列组成,可以组成不同形状不同角度的光源。
3、LED颗粒有不同的颜色不同的波长,用户可以根据检测对象的特征选用不同波长的光源,以突出检测特征从而达到理想的效果。
4、稳定性好。
LED光源相对其他光源来说,稳定性大大增强,更加有利于为系统提供高品质的图像。
3.LED光源的照明方式由光源构成的照明系统按其照射方法可分为:背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。
其中,背向照明是被测物放在光源和相机之间,它的优点是能获得高对比度的图像,LED面光源和平行光源是这样使用的,常用来突出产品的轮廓,比如工件的尺寸测量就是使用这种方法。
前向照明是光源和相机位于被测物的同侧,这种方式便于安装,比如条形光源,同轴光源,环形光源,圆顶光源,线光源等都是使用这样的用法,这是最常用的照明方式。
机器视觉LED光源应用简介
机器视觉LED光源应用简介对于机器视觉应用中的过程控制和检测而言,系统质量在很大程度上取决于照明系统的质量。
LED技术正处于快速持续的发展之中,先进的LED光源为机器视觉应用提供先进的解决方案。
在机器视觉系统的行业应用中,特定的照明技术,如亮场和暗场,后部或背部照明,以及定向或漫射照明,是实现成功分析的关键因素。
机器视觉光源的类型及应用:一、环形LED视觉光源:环形光源是专为机器视觉、工业检测、工业体视显微镜设计的高亮度LED光源,亮度可调、低温、均衡、无闪烁,无阴影,特有的内嵌式结构,用户可以根据需要加装偏光片,减少光线干扰从而显著提高图像质量,广泛应用于工业显微、线路板照明、晶片及工件检测、视觉定位等系统中。
二、机器视觉LED背光源:LED背光源采用高亮度、长寿命的LED发光管组成,能充分突出测量或检测物体的轮廓信息,主要应用为:轮廓检测、电子元件的外部检测、检测透明胶片等的污点、SOP和CSP检测、液晶文字的检查、小型电子元件及QFP,SOP的尺寸和外形、轴承的外观和尺寸检查、半导体引线框的外观和尺寸检查等。
三、机器视觉LED条型光源:条型光源适合较大被检测物体的表面照明,可以从任何角度提供配合物体的斜射照明,在条形结构中具有高亮度的分布,广泛应用于金属表面检查、表面裂缝检查、胶片和纸张包装破损检测、管脚平整度、LCD破损检测,定位标记检测、LED缺陷检查等。
四、机器视觉LED方形倾斜光源:方形光源在四边配置条形光,每边可独立控制照明及角度,适应不同高度的应用,实现高精度的照明。
主要用于LCD面板标签检测、陶制封装件的外部和裂缝检测、QFC,SOP检测、金属板表面检查等。
五、机器视觉漫反射圆顶光源:无影光源LED所发出的光线通过半球型内壁的漫反射板多次反射,实现全空间区域的漫射光照明,对于凹凸不平表面检测起到特殊作用,可以完全消除阴影,主要用于球型或曲面物体缺陷检测、金属、镜面或玻璃等具有光泽物体的表面检测。
机器视觉光源的认识
上海嘉肯光电科技有限公司:机器视觉光源的研发机器视觉光源的认识随着机器视觉技术的发展,对于机器视觉光源的需求也逐渐增多。
而机器视觉光源产品的增多,技术的提高,机器视觉光源的应用状况将由初期的低端转向高端。
由于机器视觉光源的介入,自动化将朝着更智能、更快速的方向发展。
机器视觉光源是影响机器视觉系统图像水平的重要因素,光源选择的诀窍归结到一点就是如何控制物体的光线反射。
如果反射光可以较好的控制,那么采集的图像也就可以控制。
设计光源系统,最终目的是:最大程度地增强感兴趣特征的对比度,抑制和减少目标上其它部分的影响,抑制外部环境的影响。
机器视觉光源系统的主要特点是提高生产的柔性和自动化程度。
在机器视觉应用领域,机器视觉光源是相当重要的,如果没有一个好的光源效果,可能被测特征就不明显,导致的结果就是机器视觉系统有可能不稳定,或者是测量精度不高。
上海嘉肯光电科技有限公司:机器视觉光源的研发 对于自动化生产来讲,光源只能说是机器视觉中的一个小配件,其扮演的角色,还不是男一号、女一号。
而机器视觉检查设备或系统才是最重要部分,系统易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。
早在N年前,机器视觉应用就使用了光源,那时候LED还没有普及时,项目中使用的是荧光灯或日光灯之类的。
所以,机器视觉使用光源,是比较早的事情了,基本上与机器视觉发展是同步的。
机器视觉光源发展到今天,其实已经不是什么高科技了,无论是早期的日光灯、荧光灯、卤素灯,还是现在的市场上主流的LED光源,入门、研发、设计,都是非常容易的事情。
民用照明都开始普及LED了,工业上还会有多大门槛?可以说,现在机器视觉领域所有的关键分支,光源是最简单的。
机器视觉光源门槛不高,不代表机器视觉就没有门槛。
机器视觉本身,还是非常高科技的,特别是一些底层的东西,如图像处理算法,CCD,CMOS,图像处理芯片,高精度工业镜头等,基本上国内没有比较成型的、有优势的产品。
上海嘉肯光电科技有限公司:机器视觉光源的研发上海嘉肯光电科技有限公司是一家专业从事机器视觉光源的研发、生产和销售为一体的高新技术企业。
机器视觉光源概述、对光源的要求
机器视觉光源概述、对光源的要求一、机器视觉光源概述、对光源的要求机器视觉是一项综合技术,包括图像处理、机械工程技术、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术(图像增强和分析算法、图像卡、IO卡等)。
一个典型的机器视觉应用系统包括图像捕捉、光源系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。
一个典型的工业机器视觉系统包括:光源、镜头(定焦镜头)、变倍镜头、远心镜头、显微镜头)、相机(包括CCD相机和COMS相机)、图像处理单元(或图像捕获卡)、图像处理软件、监视器、通讯Ⅰ输入输出单元等。
二、为什么要使用光源?目的:将被测物体与背景分离,获取高质量、高对比度的图像,好的光源可以很大程度上减少无关的背景信息,突出被测物体的特征。
重要性:直接影响处理精度和速度,甚至机器视觉系统的成败,优秀的打光工程能够降低算法开发的难度。
三、机器视觉对光源的要求(1)对比度:给被检测物体打光的根本目的就是提高缺陷与背景的对比度,将缺陷凸显出来,便于机器视觉算法进一步处理。
它是光源选择的最重要参考之一。
(2)均匀性;不均匀的照明会给后期的图像处理带来诸多不便,甚至会使得采集的图像变得没有处理的价值。
例如光滑的零件会产生镜面反射,因此会在其表面产生耀眼的光斑,如果缺陷刚好被光斑覆盖,就会出现漏检或者误检的情况。
(3)亮度:亮度太大的话,缺陷可能会被淹没,亮度太小,缺陷的对比度可能也会不明显,打光也就失去了原有的意义,所以要合理选择光源的亮度。
(4)稳定性:是指光源在一个时间范围之内稳定的发光。
(5)成本与寿命:价格很高的不一定是最合适的,也不一定承受的起。
光源的使用寿命越长越好,一来可以减少开支,二来可以减少更换光源带来的系统调整。
四、光学基础光:可见光的色散谱根据波长依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
对应的波长(频率)在下表列出。
绿光波长为500-560nm,黄色波长为580-595nm。
OPT机器视觉光源
5、医药/医疗行业::对液体制剂的灌装液位、瓶体内杂质及封盖质量;尺寸不合格的胶囊;对泡罩药品的 缺粒;对医药产品的外包装打码效果;对外包装纸箱的满箱及数量检测。
选择
选择
机器视觉光源是影响机器视觉系统输入的重要因素,它直接影响输入数据的质量和应用效果。针对每个特定 的应用实例,要选择相应的照明装置,以达到最佳效果。
选择光源的前提信息: 检测内容(application) 外观检查、OCR、尺寸测定、定位对象物(sample) 1、想看什么(异物、伤痕、损缺、敲痕、污染、标识、形状)? 2、表面状态(镜面、糙面、曲面、平面)? 3、立体?平面? 4、材质、表面颜色? 5、视野范围? 6、动态还是静态(相机快门速度)?
6、汽车行业:齿轮号的符号识别,里程表上的数字检测,刹车片的印体识别、各零件的尺寸测量等等。
7、印刷行业:材质的缺陷检测(如孔洞、异物等);印刷缺陷检测(如飞墨、刀丝、蹭版、套印不准等); 颜色缺陷检测(如浅印、偏色、露白等)。
8、食品饮料行业:玻璃瓶的质量检测,瓶子的计数,液位检测,异物检测,标签检测。
非标定制
非标定制
当标准光源无法满足要求时,就需要进行非标光源的选型与设计。OPT拥有完善的非标定制系统,可以在10 内提供非标光源。OPT非标定制说明:
环形光源:可按角度、内径、外径、颜色、亮度、均匀性、安装孔位定制。 背光源:可按颜色、亮度、长宽尺寸、发光面、均匀性、安装孔位定制。 同轴光源:可按颜色、亮度、长宽高尺寸、视窗、安装孔位定制。 条形光源:可按颜色、亮度、长宽尺寸、LED灯排数、安装孔位定制。 线形光源:可按颜色、亮度、长宽尺寸、发光源、均匀性、安装孔位定制。 AOI光源:可按颜色搭配、外壳、内径、发光角度定制。 球积分光源:可按外径、内径、颜色定制。点光源:可按亮度、功率、颜色定制。 条形组合光源:可按颜色、亮度、长宽尺寸、安装孔位定制。 对位专用光源:可按相机类型、安装尺寸、照射方式定制。
机器视觉光源之LED
机器视觉光源之LED机器视觉系统应用中,照明的目的是增强图像特征点与背景的对比度。
在图像中,对比度代表着图像信号的质量,它反应了两个区域间的差别,比如物体和背景的差别。
因此,设计光源照明的第一步就是确定区域间的不同,然后用光源来突出这些不同之处。
机器视觉系统主要包含三方面的工作:图像采集、图像分析、结果输出显示。
而获得较好的图像是机器视觉的核心,图像采集主要是由视觉光源、工业镜头、工业相机三部分组成,有时也会使用一些棱镜、滤光片与偏光片等配件。
视觉光源的选取与打光合理与否可直接影响至少30%的成像质量,所以光源是机器视觉系统中非常重要的一部分。
通过选择合适的视觉光源,采用合理的方式,能够得到理想图像,使图像中的目标信息与背景信息得到更佳分离,可以大大降低图像处理算法分割、识别的难度,同时提高系统的识别、测量精度,使系统的可靠性和综合性能得到提高。
反之,如果光源设计不当,会导致在图像处理算法设计和成像系统设计中事倍功半。
因此,光源及光学系统设计的成败是决定系统成败的重要因素。
LED灯是目前工业上采用较为广泛的光源,使用寿命约10000-30000小时,可以使用多个LED达到高亮度,同时可组合不同的形状,响应速度快,波长可以根据用途选择。
所以LED 灯已经成为机器视觉系统中广泛采用的主流照明光源,其主要特点有:1.可制成各种形状、尺寸及各种照射角度;2.可根据需要制成各种颜色,并可随时调节亮度;3.散热效果更好,光亮度更稳定;4.使用寿命长(约3万小时,间断使用寿命更长);5.反应快捷,可在10us或更短的时间内达到更大亮度;6.电源带有外触发,可以用作频闪灯;7.可根据客户的需要,进行特殊设计;8.运行成本低、寿命长的LED,会在综合成本和性能方面体现出更大的优势。
在机器视觉系统中,通过适当的光源照明可以将被测物体的目标信息与背景信息区分,以获得高品质,高对比度的图像,从而可以降低图像处理算法的难度,同时提高系统的精度和可靠性。
机器视觉 - 光源
美国AI和英国Gardasoft频闪控制器
配合美国AI光源使用
配合任意品牌光源使用
激光光源
激光在汽车行业的应用
隧道三维重建
在木材行业的应用
卤素光源和显微镜光源
多种光纤可选
卤素灯箱
高性价比,与多种显微镜配套使用
illumination
同轴灯的妙用1
平整度检测,利用二维图 象解决三维检测问题。
亮
暗
illumination
同轴灯的妙用2
同轴灯的平行性比较好,可代替准 直背光,用于圆柱形物体尺寸检测
普通的背光
illumination
准直光源
双侧远心镜头 +远心光源 效果更好
背光的妙用
背光当做正面漫反射照明
业界领先的高均匀性超亮线扫描光源,适用于高反光物体表面的检测
原图像短边分辨率为8K,上图用普通聚光光源会有 颗粒感,下图为高均匀线扫描光源,消除反光、炫光
检测要求分析 1
表面特征检测(文字,标示)
特征印刷在物体表面
特征突出于物体之上
普通光源
特征凹于物体之下
DOME光源
illumination
圆顶式光源是一种经过 多次漫反射无影光源, 光源底部密集排列的 LED发出的光线,通过 半球形内腔壁涂有的特 殊漫反射材料反射,均 匀地、多角度地照射到 被测物体。适用于表面 凹凸不平,反光的金属 物体检测
全新DOME光源,亮度提高了3倍!
普通光源
DOME光源
线扫描光源
illumination
紫外光源的激发性实例
紫外光源在汽车点火塞中的应用--检测胶水的灌涂质量
【机器视觉】机器视觉光源详解...
【机器视觉】机器视觉光源详解...00. 目录文章目录•o00. 目录o01. 自然光介绍o02. 光的颜色介绍o03. 机器视觉光源o▪ 3.1 环形光源▪ 3.2 条形光源(常规型)▪ 3.3 条形光源(非标型)▪ 3.4 条形组合光源▪ 3.5 高亮高均条形光源▪ 3.6 面光源(背光源)▪ 3.7 平行面光源▪ 3.8 开孔面光源▪ 3.9 侧面道光背光源▪ 3.10 同轴光源▪ 3.11 直角同轴光源▪ 3.12 高亮高均同轴光源▪ 3.13 同轴平行光源▪ 3.14 线性光源▪ 3.15 圆顶光源▪ 3.16 隧道光源o04. 附录01. 自然光介绍在生活中,光主要来自于太阳光,而太阳光的辐射也是最为全面的,虽然太阳光看起来是没有颜色的,但是太阳光的组合成分却是最为复杂,即太阳光是复合光线,接下来介绍下太阳光的组合成分;太阳光主要分为两部分:不可见光,可见光;不可见光主要分为红外区域的不可见光和紫外区域的不可见光:可见光主要是波长为760nm~380nm 的光,而这部分光可以通过对太阳光使用三棱镜色散获取到;在表现不同的可见光中,不同波长的光线呈现不同的颜色,即波长决定特定颜色的特征;在日常生活中,太阳光/白光包含多种颜色波段的光,而这种白光可以通过三棱镜进行分解,这些我们在初级物理中即可了解到;机器视觉光源主要用到的是可见光、部分红外光、部分紫外光;02. 光的颜色介绍机器视觉中光的颜色介绍(1)白色光:机器视觉中白色光分为冷、暖、中间色调颜色,通常在拍摄彩色图像时使用此类光源效果较好,如果对于彩色图像中某一部分有特殊需求,可以另做相关操作;(2)蓝光:三原色光中的其中一种,比较适用于银色背景下的目标物的打光;(3)红光:同属于三原色光中的一种,可以透过一些比较暗的物体,也可以根据颜色的吸收等不同的方法,实现不同打光效果,突出检测目标的特征,并且红色光源能够提高对比度;(4)绿光:主要针对于红色背景、银色背景,并且在3C 应用中,传送带多数为绿色;(5)红外光:属于不可见光之一,透过力强,对于塑料穿透性好,可以将封装好的金属电路等内部元件显示出来,在此种应用场景下,效果和 X 射线一样好,且对于人体无伤害;(6)紫外光:属于不可见光之一,波长较短,且穿透力强,主要应用于证件检测,触摸屏ITO 检测,点胶溢胶检测,金属表面划痕检测等;(7)X-ray 激光:波长短,穿透性好,可以用于透视检测、轮毂划痕及裂纹检测等;可见光的三原色光的三原色包括R 、G 、B (红、绿、蓝)三种颜色的光,生活中以及工业视觉中不同颜色的光均可以通过以上三种光进行合成;如下:红 + 绿 = 黄红 + 蓝 = 青红 + 绿 + 蓝 = 白且红、绿、蓝三种颜色均不能被再次分解,适用这三种颜色基本可以形成所有的颜色;如下示例图像所示的加色规律:根据光的颜色以及光的冷暖,可以将不同颜色形成一个色环,如下图所示,相邻的颜色是相似色,相对颜色是相对色;机器视觉系统中光源的作用1.强化特征,弱化背景2.突出测量特征3.提高图像信息4.简化算法5.减低系统设计的复杂度6.提高系统的检查精度、速度03. 机器视觉光源3.1 环形光源机器视觉光源工业照明检测LED光源环形光源产品描述环形光源采用高柔性基板材质,独特的制作方法,可以任意角度弯曲,以构成具有最佳外径、内径和照射角度的照明系统。
Vision机器视觉LED光源技术及应用领域
Vision机器视觉LED光源技术及应用领域Vision 机器视觉LED 光源技术及应用领域一、常用的机器视觉照明技术1.直接照明光直接射向物体,得到清晰的图像。
当我们需要得到高对比度物体图像的时候,这种类型的光很有效。
但是当我们用它照在光亮或者反射的材料上时,会引起像镜面的反光。
2. 背光照明从物体背面射过来均匀视场的光。
通过相机可以看到物体的侧面轮廓。
背光照明常用于测量物体的尺寸和定物体的方向。
3. 暗视场光是按一个角度投射到物体表面,器结果是倾斜的散光进行到相机,在一个暗的背景或视场上创造了明亮的点。
用这种照射方法,如果物体表面没有色差的话,通过视觉系统什么也看不到。
4. 散射照明反射照明,提供一个无方向,像刺眼的阴影样柔和的光,这种光最适合高反射物体。
因这种照明效果,我们将这种光比作在阴天里平和,无方向的光。
5. 同轴照明同轴光的形成—垂直方向发射出来的均匀面光源,通过一个45度角的半透半反镜,使光源以垂直向下的方式照射物体表面。
这种类型的光源对检测高反射的平面物体特别有帮助。
二、LED 光源使用范围1. 环形灯(Ring Lights )2. 背光灯(Back Lights )VS-RL100 VS-RL200 VS-BL200 VS-RL300VS-BL100 VS-BL300VS-RL445 VS-RL490适用场合:1、电子元件的外部检测2、检测透明胶片等的污点3、液晶文字的检查4、SOP 和CSP 检测5、检查轴承的外观和尺寸6、检查半导体引线框的外观和尺寸适用场合:1、检测树脂产品检测连接器2、LCD 破损检测,定位标记检测3、膨胀胶片、伸展胶片破损检测4、迭片结构破损检测5、液晶零件的检查3. 条形灯4. 方形倾斜光源VS-WL100VS-WL200 VS-SL100VS-SL200适用场合:1、检测树脂产品检测连接器2、LCD 破损检测,定位标记检测3、膨胀、伸展胶片、遮蔽胶带破损检测4、迭片结构破损检测5、液晶零件的检查适用场合:1、检测IC 芯片上的印刷字符2、检测印刷电路板上的零件3、检测塑料盖上的污点4、检测标签5. 漫反射圆顶光源6.同轴光源VS-RD100 VS-RC100 VS-RC200 VS-RD200 VS-RD300适用场合:1、用于检测反光、不平整表面。
拷问机器视觉LED光源
拷问机器视觉LED光源LED(Light Emitting Diode)光源,顾名思义,其重要组成是发光二极管(LED)这种会发光的半导体组件。
相比普通光源存在的发光易烧、热沉积、光衰等缺点,LED光源具有很多优势。
它多变幻,可利用红、绿、蓝三基色原理行成不同的光色组合,同时应用灵活,有点、线、面各种形式的产品,且控制极为方便,只要调整电流,就可以随意调光;LED 光源性能可靠,它的半衰期(即光输出量减少到最初值一半儿的时间)大概是1万-10万小时;LED光源的亮度拓展空间极大,像计算机技术一样,LED的发展遵循摩尔定律,每隔18个月它的亮度就会提高一倍。
上述这些都可以成为机器视觉系统集成商和设备制造商在选择光源产品的时候将LED光源作为首选的重要原因。
一般情况下,机器视觉系统集成商和设备制造商在选择光源时需考虑五个技术方面的因素:方向、光谱、偏振性(Polarization)、强度、均匀性。
然后根据了解检测内容如尺寸测量、定位和被测物形态、颜色、材料以及限制条件等因素选择出合适的光源类型。
最后再根据预算、使用习惯、品牌知名度等对不同品牌的相同或类似类型产品进行比较选择。
值得指出的是,大家在选择光源时都习惯性的有一个假设前提:这个光源是稳定可靠的。
因为光源、相机、镜头此类机器视觉系统前端的产品通常是在接近理想的清洁或者良好的环境中使用的。
但是,工业现场生产线上的光源等产品经常必须在有毒、高温、强湿、肮脏的环境中运行,并且必须要承受震动和热应力,因此,工业用途中使用的光源等产品需要在设计、选料、生产的时候就考虑到特殊的使用环境并使其产品能使用这种环境的应用。
LED产业链大致可分为五个部分:原材料;LED 上游产业,包括外延材料和芯片制造;LED中游产业,主要包括各种LED器件和封装;LED下游产业,包括各种LED的应用产品产业,如机器视觉LED光源;测试仪器和生产设备。
机器视觉LED 光源属于LED产业链的下游。
机器视觉光源的作用及分类
机器视觉光源的作用及分类在机器视觉系统中,相信大家LED光源并不陌生,光源是决定机器视觉系统图像质量的最重要因素。
选择合适的光源,可以使图像中的目标特征与背景信息得到最佳分离,从而大大降低图像处理的难度,提高系统的稳定性和可靠性。
在机器视觉系统中,光源的作用主要体现在:1、突出测量特征,简化图像处理算法;2、克服环境光的干扰,提高图像信噪比;3、提高视觉系统的定位、测量、识别精度,以及系统的运行速度;4、降低系统设计的复杂度;目前,机器视觉LED光源按形状通常可分为以下几类:维视图像部分光源展示1、环形光源:提供不同照射角度、不同颜色组合,更能突出物体的三维信息;高密度LED阵列,高亮度;多种紧凑设计,节省安装空间;解决对角照射阴影问题;可选配漫射板导光,光线均匀扩散。
应用领域:PCB基板检测,IC元件检测,显微镜照明,液晶校正,塑胶容器检测,集成电路印字检查。
2、背光源:用高密度LED阵列面提供高强度背光照明,能突出物体的外形轮廓特征,尤其适合作为显微镜的载物台。
红白两用背光源、红蓝多用背光源,能调配出不同颜色,满足不同被测物多色要求。
应用领域:机械零件尺寸的测量,电子元件、IC的外型检测,胶片污点检测,透明物体划痕检测等。
3、条形光源:是较大方形结构被测物的首选光源;颜色可根据需求搭配,自由组合;照射角度与安装随意可调。
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:可以消除物体表面不平整引起的阴影,从而减少干扰;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:系列光源最适宜用于反射度极高的物体,如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测,芯片和硅晶片的破损检测,Mark点定位,包装条码识别。
5、线形光源:超高亮度,采用柱面透镜聚光,适用于各种流水线连续检测场合。
应用领域:阵相机照明专用,AOI专用。
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,尤其适合作为镜头的同轴光源等;高效散热装置,大大提高光源的使用寿命。