机器视觉光源选型及应用案例
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机器视觉硬件选型及应用案例
烟台致瑞图像技术有限公司
高志伟
机器视觉典型结构
机器视觉技术核心
输出特征提取预处理采集
图像
机器视觉技术主要包括图
像采集和图像处理两个过程，整体以图像为中心展开，如何得到一副好的图像，是关乎整个系统成败的关键。
图像采集器件选择
相机
•分辨率•感光性能•
其它
镜头
•
视野•畸变•分辨率•其它
光源
•成像效果•空间限制•其它
配件
•滤光•偏振•转向•……
相机选型
1.根据项目精度要求，确定相机分辨率；
2.考虑相机帧率是否满足要求；
3.根据项目情况选择合适的数据传输接口；
4.确定使用黑白相机还是彩色相机；
5.尺寸大小等其他问题。
镜头选型
1.根据相机芯片大小和工作空间限制确定使用镜头的焦距或者放大倍数；
2.考虑是否需要选用远心镜头；
3.确定镜头分辨率；
4.确定畸变率能否满足要求；
5.景深是否满足要求；
6.镜头是否兼容相机芯片尺寸；
7.超大视野或超小视野；
8.是否需要考虑透过光谱；
9.镜头是否要配合其他配件；
10.价格是否合理等其他问题。
光源选型
Ø了解项目需求，明确要检测或者测量的目标；
Ø分析目标与背景的区别，找出两者之间最可能差异大的光学现象；
Ø根据光源与目标之间的配合关系，初步确定光源的发光类型；
Ø拿实际光源测试，以确定满足要求的打光方式；
Ø根据具体情况，确定适用于客户的产品。
常用经典配光方式
方向
漫射背光
平行背光
暗场配光
明场配光无影光
光谱
白光
单色光
混合光
近红外近紫外
光
波动
光谱
方向
背光应用
主要用于边缘提取、透明体内部不透明体检测、贯穿型缺陷检测、狭缝和通孔内杂质检测锯齿缺陷检测按键位置检测检测
饮料瓶封装检测马达转子检测
漫射背光存在的问题和解决办法
暗场配光-低角度照射
取、冲压、浇铸、浮雕图案识别与检测，光滑表面划伤、裂痕检测
低角度照射-常用光源
明场配光-高角度照射
主要用于表面粗糙程度不同区域的区分、边缘
或内部有垂直断差或者比较陡峭（超过60度）边
缘检测或测量、光滑表面雕刻图案、裂缝、划伤、
低反光与高反光区域分离等
高角度照射-常用光源
无影光应用
可以避免弯曲表面导致的不均匀
无影光胶囊缺陷检测
平面无影光-银行卡
平面无影光-银行卡
案例目录
偏振光应用
ITO电路检测与定位多通道光源应用
多向可控连续分布光源图形结构光应用裸板AOI
大幅面表面检测
偏振光应用偏振片（偏光片）
自然光入射
折射光垂直于反射光
反射光为线偏振光
Brewster定律
自然光入射
线偏振片
线偏振光
圆偏振片=线偏振片+1/4波片(45度)光入射圆偏振光
偏振光应用反光
偏振光应用反光贴膜旋光
方案目录
偏振光应用
ITO电路检测与定位多通道光源应用
多向可控连续分布光源图形结构光应用裸板AOI
大幅面表面检测
ITO电路检测与定位
ITO(铟锡金属氧化物)具有很好的导电性和透明性，可
以切断对人体有害的电子辐射、紫外线及远红外线，铟锡氧化
物通常喷涂在玻璃、塑料及电子显示屏上，用作透明导电薄膜，
同时减少对人体有害的电子辐射及紫外、红外辐射。OGS（One
glass solution)结构：在保护玻璃上直接形成ITO导电膜及传
感器的技术。一块玻璃同时起到保护玻璃和触摸传感器的双重
作用
ITO电路检测与定位Indium Tin Oxides
紫外、红外与ITO 反射谱
方案目录
偏振光应用
ITO电路检测与定位多通道光源应用
多向可控连续分布光源图形结构光应用裸板AOI
大幅面表面检测
多通道光源应用
多通道光源应用
多通道光源应用
方案目录
偏振光应用
ITO电路检测与定位多通道光源应用
多向可控连续分布光源图形结构光应用裸板AOI
大幅面表面检测
多向可控连续分布光源
多向可控连续分布光源
多向可控连续分布光源
方案目录
偏振光应用
ITO电路检测与定位多通道光源应用
多向可控连续分布光源图形结构光应用裸板AOI
大幅面表面检测
图形结构光应用
透射型
反射型
面光源
光栅片分光镜待测产品
高反光表面局部弯曲或正反识别
效果图
方案目录
偏振光应用
ITO电路检测与定位多通道光源应用
多向可控连续分布光源图形结构光应用裸板AOI
大幅面表面检测