機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)作用 視覺(jué)光源選擇及使用技巧

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　　機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)作用 視覺(jué)光源選擇及使用技巧

　　通用機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng):攝像機(jī)、鏡頭、光源和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。

　　工業(yè)檢測(cè)大致可分為工件尺寸測(cè)量與定位、表面缺陷檢測(cè)，以及各種Logo的檢測(cè)與識(shí)別。測(cè)量主要是檢測(cè)物體的長(zhǎng)、寬、高，比較常見(jiàn)的是檢測(cè)物體的二維尺寸(寬、高)。表面缺陷檢測(cè)主要是指物體表面物理或化學(xué)性質(zhì)不均勻的區(qū)域，常見(jiàn)的有劃痕(如手機(jī)殼/屏幕表面的劃痕)、斑點(diǎn)和孔洞(如PCB板上焊點(diǎn)缺失或表面焊點(diǎn)較多)、色差、紙張表面的臟點(diǎn)和破損、紙制品表面的壓痕和凸起、玻璃等非金屬制品表面的雜質(zhì)、破損、污漬和平整度等。

　　Logo的檢測(cè)和識(shí)別主要是關(guān)于Logo印刷是否正確和完整。

　　如何為不同的物體選擇光源?

　　一、基本思路

　?、倭私忭?xiàng)目要求，明確具體檢查內(nèi)容，如外觀(guān)檢查、OCR、尺寸測(cè)量、定位標(biāo)識(shí)等。

　?、跈z查被檢測(cè)目標(biāo)的材質(zhì)特征，分析目標(biāo)與背景的差異，找出兩者在成像上的大差異;

　?、墼?xún)問(wèn)客戶(hù)是否有無(wú)限條件，如生產(chǎn)線(xiàn)光場(chǎng)、工作距離、光源大小、視野等。

　?、芨鶕?jù)具體情況，用實(shí)際光源反復(fù)測(cè)試，得到較佳圖像渲染，即不錯(cuò)的光源方案。

　　視覺(jué)光源檢測(cè)技巧

　　比如在塑料鑄造中，是否不足是經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的。

　　驗(yàn)證塑料鑄造應(yīng)用中的材料缺陷以確保良好的密封表面非常重要。當(dāng)有材料缺陷時(shí)，說(shuō)明你的條件不足(如倒入模具的材料不足)。

　　照明技術(shù):亮場(chǎng)

　　明場(chǎng)照明技術(shù)依賴(lài)于表面紋理和平坦的地形。當(dāng)光線(xiàn)遇到平坦的反射面時(shí)，它會(huì)將光線(xiàn)反射回相機(jī)，形成一個(gè)明亮的區(qū)域。粗糙或表面缺陷會(huì)將光線(xiàn)從相機(jī)中散射出去，形成黑暗區(qū)域。

　　技巧2:應(yīng)用正確的波長(zhǎng)進(jìn)行精確的組件定位。

　　例如，檢測(cè)翻轉(zhuǎn)的芯片和驗(yàn)證印刷電路板組件中正確的零件方向是常見(jiàn)的機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用。

　　照明技術(shù):亮場(chǎng)

　　為了驗(yàn)證組裝問(wèn)題，使用藍(lán)光波長(zhǎng)照射芯片的方向。這種照明技術(shù)依賴(lài)于波長(zhǎng)和同軸照明幾何形狀。藍(lán)色波長(zhǎng)(460 nm)可以很好地區(qū)分銀和銅表面:銅在暗場(chǎng)吸收藍(lán)光，而銀在亮場(chǎng)反射藍(lán)光。同軸照明幾何消除虛假反射:不想要的亮點(diǎn)，反射和暗點(diǎn)。

　　提示3:非漫射光用于檢測(cè)玻璃中的裂紋。

　　例如檢測(cè)玻璃容器中的裂紋。

　　照明技術(shù):暗場(chǎng)在此應(yīng)用中，暗場(chǎng)照明用于創(chuàng)建一個(gè)明亮有趣的功能，可以在黑暗背景中輕松檢測(cè)到。在暗場(chǎng)區(qū)域，光線(xiàn)直接穿過(guò)透明瓶子。穿過(guò)透明物體的大部分光線(xiàn)不會(huì)被攝像機(jī)檢測(cè)到。如果材料不規(guī)則，如裂縫，一些光線(xiàn)會(huì)突出不規(guī)則。特別是，劃痕會(huì)產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部空隙，光線(xiàn)會(huì)在其中折射、反射并以多種角度散射，包括返回相機(jī)。這些燈光將難以察覺(jué)的劃痕變成黑暗背景下的明亮特征。

　　提示4:檢測(cè)透明包裝應(yīng)用中的漫射光

　　例如，驗(yàn)證泡罩包裝的內(nèi)容。

　　照明技術(shù):持續(xù)擴(kuò)散

　　連續(xù)漫射照明技術(shù)不強(qiáng)調(diào)表面紋理和立面的變化。它提供了非常大的固定照明角度，允許光線(xiàn)從多個(gè)角度到達(dá)物體，從而消除反射和典型的非定向或單一光源陰影。

　　技巧5:應(yīng)用顏色來(lái)創(chuàng)造對(duì)比

　　在機(jī)器視覺(jué)中創(chuàng)建高對(duì)比度圖像的一個(gè)有用方法是用特殊波長(zhǎng)(顏色)的光照射物體。對(duì)于黑白相機(jī)，光的波長(zhǎng)可以像顏色一樣變亮或變暗。使用色輪作為參考，選擇相反顏色的光來(lái)加深特征;或者選擇同樣顏色的光來(lái)提亮特征。

　　例如:

　　1.如果你想變暗的特征是紅色，就用綠光;

　　2.施加綠光可以使綠色特征顯得更亮;

　　3.記住刻在鋁上的紅光和藍(lán)光的區(qū)別。

　　技巧6:對(duì)快速移動(dòng)的物體使用閃光燈。

　　當(dāng)物體的快速運(yùn)動(dòng)圖像模糊時(shí)，需要應(yīng)用頻閃燈。選通脈沖寬度=視野/像素/移動(dòng)速度

　　技巧7:消除反射，使用紅外光

　　機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)依賴(lài)于數(shù)字圖像的灰度變換。在許多視覺(jué)應(yīng)用中，環(huán)境光會(huì)帶來(lái)不想要的明亮反射，這使得很難或不可能檢測(cè)到有趣的特征。紅外光可以解決這個(gè)問(wèn)題。

　　提示:應(yīng)用紅外光消除色差。

　　紅外光可以用來(lái)消除彩色物體之間的灰度差異。深色物體吸收紅外波長(zhǎng)以產(chǎn)生一致性，而其他物體則被遮蔽。這種照明方案有利于檢測(cè)顏色或陰影變化的不均勻性。