背光源貼膠機器視覺檢測（背光源貼膠機器視覺檢測方法）

本文目錄一覽：

• 1、機器視覺檢測都檢測什么？原理是什么？
• 2、什么是機器視覺？有人能解釋一下嗎？
• 3、CCD檢測機器視覺視一個什么原理？
• 4、機器視覺，要檢測0.002mm寬的劃痕，用什么相機和光源

機器視覺檢測都檢測什么？原理是什么？

視覺檢測是一種利用人眼視覺系統(tǒng)進行檢測的技術，具體就是把被檢測物體的圖像投射到攝像頭或人眼中，通過圖像處理算法對圖像進行分析，從而判斷被檢測物體是否符合要求。通俗點說，就像我們看東西一樣，把被檢測物體的圖像放到機器里，機器幫我們看是否合格。

視覺檢測設備包括光源、鏡頭、攝像頭、圖像處理系統(tǒng)等組成部分。光源就是提供光線，讓被檢測物體反射出圖像，并且在照明條件下提高圖像的質(zhì)量。鏡頭主要是調(diào)節(jié)光線的方向和對被檢測物體進行焦距調(diào)節(jié)，讓圖像更清晰。攝像頭把被檢測物體的圖像轉(zhuǎn)換成電信號，輸出給圖像處理系統(tǒng)進行分析處理。

圖像處理系統(tǒng)是視覺檢測的核心，通過對圖像進行分析處理，得出檢測結果。圖像處理的過程包括圖像采集、預處理、特征提取、分類識別等步驟。其中，特征提取是非常關鍵的一步，因為只有通過特征提取才能更準確地判斷被檢測物體是否符合要求。

視覺檢測可以用于檢測各種產(chǎn)品，例如：

電子產(chǎn)品：手機、平板電腦、電視、電腦等；

醫(yī)藥產(chǎn)品：藥品、醫(yī)療器械等；

食品飲料：瓶裝水、飲料、罐頭食品等；

化妝品：口紅、睫毛膏、粉底等；

汽車零部件：發(fā)動機零件、汽車輪胎、制動系統(tǒng)等；

紡織品：服裝、鞋帽等；

塑料制品：塑料瓶、塑料袋、塑料容器等。

視覺檢測可以對這些產(chǎn)品進行缺陷檢測、尺寸檢測、外觀檢測等，以確保產(chǎn)品質(zhì)量符合標準和客戶要求。

什么是機器視覺？有人能解釋一下嗎？

機器視覺，就是用機器代替人眼來做測量和判斷。機器視覺系統(tǒng)是指通過機器視覺產(chǎn)品(即圖像攝取裝置，分 CMOS 和CCD

兩種)將被攝取目標轉(zhuǎn)換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉(zhuǎn)變成數(shù)字化信號;圖像系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，進而根據(jù)判別的結果來控制現(xiàn)場的設備動作。

日弘智能視覺系統(tǒng)組成部分：

1.照明光源2.鏡頭3.工業(yè)攝像機4.圖像采集/處理卡5.圖像處理系統(tǒng)6.其它外部設備

一、相機篇

工業(yè)相機又俗稱攝像機，相比于傳統(tǒng)的民用相機(攝像機)而言，它具有高的圖像穩(wěn)定性、高傳輸能力和高抗干擾能力等，目前市面上工業(yè)相機大多是基于CCD(Charge

Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)芯片的相機。

其中，CCD是目前機器視覺最為常用的圖像傳感器。它集光電轉(zhuǎn)換及電荷存貯、電荷轉(zhuǎn)移、信號讀取于一體，是典型的固體成像器件。

CCD的突出特點是以電荷作為信號，而不同于其它器件是以電流或者電壓為信號。這類成像器件通過光電轉(zhuǎn)換形成電荷包，而后在驅(qū)動脈沖的作用下轉(zhuǎn)移、放大輸出圖像信號。

典型的CCD相機由光學鏡頭、時序及同步信號發(fā)生器、垂直驅(qū)動器、模擬/數(shù)字信號處理電路組成。CCD作為一種功能器件，與真空管相比，具有無灼傷、無滯后、低電壓工作、低功耗等優(yōu)點。

CMOS圖像傳感器的開發(fā)則最早出現(xiàn)在20世紀70 年代初，90 年代初期，隨著超大規(guī)模集成電路 (VLSI)

制造工藝技術的發(fā)展，CMOS圖像傳感器得到迅速發(fā)展。

CMOS圖像傳感器將光敏元陣列、圖像信號放大器、信號讀取電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、圖像信號處理器及控制器集成在一塊芯片上，還具有局部像素的編程隨機訪問的優(yōu)點。

目前，CMOS圖像傳感器以其良好的集成性、低功耗、高速傳輸和寬動態(tài)范圍等特點在高分辨率和高速場合得到了廣泛的應用。

分類：

任何東西一定有它自己的分類標準，工業(yè)相機也不例外。

按照芯片類型可以分為CCD相機、CMOS相機;

按照傳感器的結構特性可以分為線陣相機、面陣相機;

按照掃描方式可以分為隔行掃描相機、逐行掃描相機;

按照分辨率大小可以分為普通分辨率相機、高分辨率相機;

按照輸出信號方式可以分為模擬相機、數(shù)字相機;

按照輸出色彩可以分為單色(黑白)相機、彩色相機;

按照輸出信號速度可以分為普通速度相機、高速相機;

按照響應頻率范圍可以分為可見光(普通)相機、紅外相機、紫外相機等。

區(qū)別：

1、性能穩(wěn)定可靠易于安裝，相機結構緊湊結實不易損壞，連續(xù)工作時間長，可在較差的環(huán)境下使用，一般的數(shù)碼相機是做不到這些的。例如：讓民用數(shù)碼相機一天工作24小時或連續(xù)工作幾天肯定會受不了的。

2、快門時間非常短，可以抓拍高速運動的物體。例如，把名片貼在電風扇扇葉上，以最大速度旋轉(zhuǎn)，設置合適的快門時間，用工業(yè)相機抓拍一張圖像，仍能夠清晰辨別名片上的字體。用普通的相機來抓拍，是不可能達到同樣效果的。

3、圖像傳感器是逐行掃描的，而普通的相機的圖像傳感器是隔行掃描的，

逐行掃描的圖像傳感器生產(chǎn)工藝比較復雜，成品率低，出貨量少，世界上只有少數(shù)公司能夠提供這類產(chǎn)品，例如Dalsa、Sony，而且價格昂貴。

4、幀率遠遠高于普通相機。工業(yè)相機每秒可以拍攝十幅到幾百幅圖片，而普通相機只能拍攝2-3幅圖像，相差較大。

5、輸出是裸數(shù)據(jù)(raw data)，其光譜范圍也往往比較寬，比較適合進行高質(zhì)量的圖像處理算法，例如機器視覺(Machine

Vision)應用。而普通相機拍攝的圖片，其光譜范圍只適合人眼視覺，并且經(jīng)過了mjpeg壓縮，圖像質(zhì)量較差，不利于分析處理。

6、相對普通相機(DSC)來說價格較貴。

如何選擇：

1、根據(jù)應用的不同分別選用CCD或CMOS相機CCD工業(yè)相機主要應用在運動物體的圖像提取，如貼片機機器視覺，當然隨著CMOS技術的發(fā)展，許多貼片機也在選用CMOS工業(yè)相機。用在視覺自動檢查的方案或行業(yè)中一般用CCD工業(yè)相機比較多。CMOS工業(yè)相機由成本低，功耗低也應用越來越廣泛。

2、分辨率的選擇首先考慮待觀察或待測量物體的精度，根據(jù)精度選擇分辨率。相機像素精度=單方向視野范圍大小/相機單方向分辨率。則相機單方向分辨率=單方向視野范圍大小/理論精度。若單視野為5mm長，理論精度為0.02mm，則單方向分辨率=5/0.02=250。然而為增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，不會只用一個像素單位對應一個測量/觀察精度值，一般可以選擇倍數(shù)4或更高。這樣該相機需求單方向分辨率為1000，選用130萬像素已經(jīng)足夠。

其次看工業(yè)相機的輸出，若是體式觀察或機器軟件分析識別

，分辨率高是有幫助的;若是VGA輸出或USB輸出，在顯示器上觀察，則還依賴于顯示器的分辨率，工業(yè)相機的分辨率再高，顯示器分辨率不夠，也是沒有意義的;利用存儲卡或拍照功能，工業(yè)相機的分辨率高也是有幫助的。

3、與鏡頭的匹配傳感器芯片尺寸需要小于或等于鏡頭尺寸，C或CS安裝座也要匹配(或者增加轉(zhuǎn)接口)。

4、相機幀數(shù)選擇當被測物體有運動要求時，要選擇幀數(shù)高的工業(yè)相機。但一般來說分辨率越高，幀數(shù)越低。

二、鏡頭篇

鏡頭的基本功能就是實現(xiàn)光束變換(調(diào)制)，在機器視覺系統(tǒng)中，鏡頭的主要作用是將成像目標在圖像傳感器的光敏面上。鏡頭的質(zhì)量直影響到機器視覺系統(tǒng)的整體性能，合理地選擇和安裝鏡頭，是機器視覺系統(tǒng)設計的重要環(huán)節(jié)。

基礎知識：

1、鏡頭匹配

大家如何選擇合適鏡頭，鏡頭選配時需要選擇與攝像機接口和CCD的尺寸相匹配的鏡頭。鏡頭C和CS的接口方式占主流。小型的安防用的CS接口攝像機得到普及、FA行業(yè)則大部分是C接口的攝像機與鏡頭的組合。對應的CCD尺寸、市場上一般根據(jù)用途使用2/3寸到1/3寸的產(chǎn)品。

2、互換性

C接口鏡頭可以與C接口攝像機、CS接口攝像機互用;CS接口鏡頭不可以應用在C接口攝像機，只可以應用在CS接口攝像機。

3、KERARE

攝像機如果使用配備小CCD尺寸的鏡頭，那么周邊沒有攝取到圖像的部分呈現(xiàn)出黑色，我們稱其為KERARE。

4、鏡頭的作用：

將折射率不同的各種硝材通過研磨，加工成高精度的曲面、把這些鏡頭進行組合，就是設計鏡頭。從伽利略時代開始使用的普遍技術是其基本原理。為得到更清晰的圖像，一直在研究開發(fā)試制新的硝材和非球面鏡片。

三、光源篇

LED光源、鹵素燈(光纖光源)、高頻熒光燈。目前LED光源最常用，主要有如下幾個特點：

可制成各種形狀、尺寸及各種照射角度;

可根據(jù)需要制成各種顏色，并可以隨時調(diào)節(jié)亮度;

通過散熱裝置，散熱效果更好，光亮度更穩(wěn)定;

使用壽命長;

反應快捷，可在10微秒或更短的時間內(nèi)達到最大亮度;

電源帶有外觸發(fā)，可以通過計算機控制，起動速度快，可以用作頻閃燈;

運行成本低、壽命長的LED，會在綜合成本和性能方面體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢;

可根據(jù)客戶的需要，進行特殊設計。

LED光源按形狀通?？煞譃橐韵聨最悾?/p>

1、環(huán)形光源環(huán)形光源提供不同照射角度、不同顏色組合，更能突出物體的三維信息;高密度LED陣列，高亮度;多種緊湊設計，節(jié)省安裝空間;解決對角照射陰影問題;可選配漫射板導光，光線均勻擴散。應用領域:PCB基板檢測，IC元件檢測，顯微鏡照明，液晶校正，塑膠容器檢測，集成電路印字檢查。

2、背光源用高密度LED陣列面提供高強度背光照明，能突出物體。的外形輪廓特征，尤其適合作為顯微鏡的載物臺。紅白兩用背光源、紅藍多用背光源，能調(diào)配出不同顏色，滿足不同被測物多色要求。應用領域:機械零件尺寸的測量，電子元件、IC的外型檢測，膠片污點檢測，透明物體劃痕檢測等。

3、條形光源條形光源是較大方形結構被測物的首選光源;顏色可根據(jù)需求搭配，自由組合;照射角度與安裝隨意可調(diào)。應用領域:金屬表面檢查，圖像掃描，表面裂縫檢測，LCD面板檢測等。

4、同軸光源同軸光源可以消除物體表面不平整引起的陰影，從而減少干擾;部分采用分光鏡設計，減少光損失，提高成像清晰度，均勻照射物體表面。應用領域:系列光源最適宜用于反射度極高的物體，如金屬、玻璃、膠片、晶片等表面的劃傷檢測，芯片和硅晶片的破損檢測，Mark點定位，包裝條碼識別。

5、AOI專用光源不同角度的三色光照明，照射凸顯焊錫三維信息;外加漫射板導光，減少反光;不同角度組合;應用領域:用于電路板焊錫檢測。

6、球積分光源具有積分效果的半球面內(nèi)壁，均勻反射從底部360度發(fā)射出的光線，使整個圖像的照度十分均勻。應用領域:合于曲面，表面凹凸，弧形表面檢測，或金屬、玻璃表面反光較強的物體表面檢測。

7、線形光源超高亮度，采用柱面透鏡聚光，適用于各種流水線連續(xù)檢測場合。應用領域:陣相機照明專用，AOI專用。

8、點光源大功率LED，體積小，發(fā)光強度高;光纖鹵素燈的替代品，尤其適合作為鏡頭的同軸光源等;高效散熱裝置，大大提高光源的使用壽命。應用領域:適合遠心鏡頭使用，用于芯片檢測，Mark點定位，晶片及液晶玻璃底基校正。

9、組合條形光源四邊配置條形光，每邊照明獨立可控;可根據(jù)被測物要求調(diào)整所需照明角度，適用性廣。應用案例:CB基板檢測，IC元件檢測，焊錫檢查，Mark點定位，顯微鏡照明，包裝條碼照明，球形物體照明等。

10、對位光源對位速度快;視場大;精度高;體積小，便于檢測集成;亮度高，可選配輔助環(huán)形光源。應用領域:VA系列光源是全自動電路板印刷機對位的專用光源。

四、光源的選型

1、前提信息

(1)檢測內(nèi)容外觀檢查、OCR、尺寸測定、定位

(2)對象物

想看什么?(異物、傷痕、缺損、標識、形狀等)

表面狀態(tài)(鏡面、糙面、曲面、平面)

立體?平面?

材質(zhì)、表面顏色

視野范圍?

動態(tài)還是靜態(tài)(相機快門速度)

(3)限制條件

工作距離(鏡頭下端到被測物表面距離)

設置條件(照明的大小、照明下端到被測物表面的距離、反射型or透射型)

周圍環(huán)境(溫度、外亂光)

相機的種類，面陣or線陣

2、簡單的預備知識：

(1).因材質(zhì)和厚度不同、對光的透過特性(透明度)各異。(2).光根拠其波長之長短、對物質(zhì)的穿透能力(穿透率)各異。(3).光的波長越長、對物質(zhì)的透過力越強，光的波長越短、在物質(zhì)表面的拡散率越大。(4).透射照明、即是使光線透射對象物、并觀察其透過光之照明手法。

3、光源：

穩(wěn)定均勻的光源極其重要

目的：將被測物與背景盡量明顕區(qū)分

攝取圖像時、最重要之處是如何鮮明地獲得：被測物與背景的濃淡差

目前、在圖像處理領域中最廣范的技術手法是：二值化(白黒)處理為了能夠突出特征點，將特征圖像突出出來，在打光手法上，常用的包括有明視野與暗視野。

明視野：用直射光來觀察對象物整體(散亂光呈黒色)

暗視野：用散亂光來觀察對象物整體(直射光呈白色)具體的光源選取方法還在于試驗的實踐經(jīng)驗。

CCD檢測機器視覺視一個什么原理？

CCD，中文全名：電荷耦合元件?？梢苑Q為CCD圖像傳感器。CCD廣泛用于數(shù)字攝影，天文學，尤其是光學遙測，光學和光譜望遠鏡以及高速攝影技術。CCD器件及其應用技術的研究取得了驚人的進展，特別是在圖像傳感和非接觸式測量領域。

CCD的工作過程分為光電轉(zhuǎn)換，電荷存儲，電荷轉(zhuǎn)移和電荷檢測四個部分。光電轉(zhuǎn)換是將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。CCD由許多光敏像素組成，每個像素都是一個光電二極管，可檢測像素上產(chǎn)生的電荷，產(chǎn)生的信號電荷量直接與入射光的強度和曝光時間成正比。

CCD視覺檢測CCD視覺檢測工作原理

CCD視覺檢測設備是使用機器代替人眼進行測量和判斷。CCD視覺檢測工作原理是指通過CCD圖像拾取設備將捕獲的對象轉(zhuǎn)換為圖像信號，然后將其發(fā)送到專用圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度，色彩等信息，將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;圖像系統(tǒng)對這些信號執(zhí)行各種操作以提取目標的特征(例如面積，數(shù)量，位置，長度)，然后根據(jù)預設的允許范圍和其他條件，包括尺寸，角度，數(shù)量，面合格/不合格，有/無等，以實現(xiàn)自動識別功能。然后根據(jù)判別結果在現(xiàn)場控制設備的操作。這是生產(chǎn)，組裝或包裝的寶貴機制。它在檢測缺陷和防止將缺陷產(chǎn)品交付給消費者方面具有不可估量的價值。

CCD視覺檢測機CCD視覺檢測功能

CCD機器視覺系統(tǒng)是用于工業(yè)檢測和識別的高科技產(chǎn)品，機器視覺提高了生產(chǎn)的靈活性和自動化程度。在某些不適合危險工作環(huán)境或人工視覺的情況下，這些條件很難滿足手動工作的要求，通常使用機器視覺來代替人工視覺。同時，在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)過程中，人工視覺被用來檢查產(chǎn)品質(zhì)量和效率不高，并且準確性不高，機器視覺檢測方法可以大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)自動化。

在當今世界，科學技術日新月異，并且不斷引入越來越強大和復雜的技術產(chǎn)品，為人們的工作和生活帶來了創(chuàng)新的經(jīng)驗和變化。在這些高質(zhì)量技術產(chǎn)品的背后，存在著越來越復雜的生產(chǎn)過程，需要進行加工，組裝和檢查。這些對自動化機器，CCD機器視覺系統(tǒng)的眼睛提出了越來越高的要求。CCD機器視覺系統(tǒng)在工業(yè)中的應用將越來越受歡迎。將來，它將取代工廠中的體力勞動，進行一些檢測和識別。

CCD視覺檢測設備CCD視覺檢測的重要因素

照明是影響機器視覺系統(tǒng)輸入的重要因素，它直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量和應用效果。由于沒有通用的機器視覺照明設備，因此對于每個特定的應用示例，必須選擇相應的照明設備以達到最佳效果。

光源可分為可見光和不可見光。幾種常用的可見光源是白旗燈，熒光燈，水銀燈和鈉燈?？梢姽獾娜秉c是光能不能保持穩(wěn)定。如何保持光能在一定程度上穩(wěn)定是實際過程中亟待解決的問題。

另一方面，環(huán)境光可能會影響圖像質(zhì)量，因此您可以使用添加保護屏的方法來減少環(huán)境光的影響。根據(jù)其照明方法，照明系統(tǒng)可以分為：背光照明，前向照明，結構照明和頻閃照明。

其中，背光是將要測量的物體放置在光源和攝像機之間，其優(yōu)點是可以獲取高對比度的圖像。正向照明意味著光源和攝像機位于待測物體的同一側，易于安裝。

結構化光照明將光柵或線性光源投射到被測對象上，并根據(jù)它們產(chǎn)生的失真來解調(diào)被測對象的三維信息。頻閃閃光燈照明是為了將高頻光脈沖照射到物體上，并且照相機的拍攝需要與光源同步。

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機器視覺，要檢測0.002mm寬的劃痕，用什么相機和光源

機器視覺光源按形狀通?？煞譃橐韵聨最?

1、環(huán)形光源

環(huán)形光源提供不同照射角度、不同顏色組合，更能突出物體的三維信息；高密度LED陣列，高亮度；多種緊湊設計，節(jié)省安裝空間；解決對角照射陰影問題；可選配漫射板導光，光線均勻擴散。應用領域:PCB基板檢測，IC元件檢測，顯微鏡照明，液晶校正，塑膠容器檢測，集成電路印字檢查

2、背光源

用高密度LED陣列面提供高強度背光照明，能突出物體的外形輪廓特征，尤其適合作為顯微鏡的載物臺。紅白兩用背光源、紅藍多用背光源，能調(diào)配出不同顏色，滿足不同被測物多色要求。應用領域:機械零件尺寸的測量，電子元件、IC的外型檢測，膠片污點檢測，透明物體劃痕檢測等。

3、條形光源

條形光源是較大方形結構被測物的首選光源；顏色可根據(jù)需求搭配，自由組合；照射角度與安裝隨意可調(diào)。應用領域:金屬表面檢查，圖像掃描，表面裂縫檢測，LCD面板檢測等。

4、同軸光源

同軸光源可以消除物體表面不平整引起的陰影，從而減少干擾；部分采用分光鏡設計，減少光損失，提高成像清晰度，均勻照射物體表面。應用領域:系列光源最適宜用于反射度極高的物體，如金屬、玻璃、膠片、晶片等表面的劃傷檢測，芯片和硅晶片的破損檢測，Mark點定位，包裝條碼識別。

5、AOI專用光源

不同角度的三色光照明，照射凸顯焊錫三維信息；外加漫射板導光，減少反光；不同角度組合；應用領域:用于電路板焊錫檢測。

6、球積分光源

具有積分效果的半球面內(nèi)壁，均勻反射從底部360度發(fā)射出的光線，使整個圖像的照度十分均勻。應用領域:合于曲面，表面凹凸，弧形表面檢測，或金屬、玻璃表面反光較強的物體表面檢測。

7、線形光源

超高亮度，采用柱面透鏡聚光，適用于各種流水線連續(xù)檢測場合。應用領域:陣相機照明專用，AOI專用。

8、點光源

大功率LED，體積小，發(fā)光強度高；光纖鹵素燈的替代品，尤其適合作為鏡頭的同軸光源等；高效散熱裝置，大大提高光源的使用壽命。應用領域:適合遠心鏡頭使用，用于芯片檢測，Mark點定位，晶片及液晶玻璃底基校正。

9、組合條形光源

四邊配置條形光，每邊照明獨立可控；可根據(jù)被測物要求調(diào)整所需照明角度，適用性廣。應用案例:CB基板檢測，IC元件檢測，焊錫檢查，Mark點定位，顯微鏡照明，包裝條碼照明，球形物體照明等。

10、對位光源

對位速度快；視場大；精度高；體積小，便于檢測集成；亮度高，可選配輔助環(huán)形光源。應用領域:VA系列光源是全自動電路板印刷機對位的專用光源。