光源基础培训(新增)

内容简介光源分类机器视觉光源品种光源特性照明技术为什么要使用光源Garbagein，garbageout视觉系统工作流程为什么要使用光源目的：鲜明地获得目标和背景的浓淡差目前在图像处理领域最重要的是二值化（黑白）处理光源直接影响输入数据的质量和至少30%的应用效果。不同的光源及照明方式，形成的光照效果大不相同，好的光源能有效摄取有效信息，减少干扰高亮度：高速扫描、高速成像，要求曝光时间短的场合高均匀性：表面检测、缺陷检测，利用灰度差异进行检测的场合；低功耗：移动设备、便携检测系统；长寿命：任何场合，节约成本和维护费用；光谱特性：利用光谱单色性检测的场合；机器视觉光源要求光源分类传统光源:亮度高,寿命短(1)高频荧光灯光纤卤素灯

光源分类传统光源:亮度高,寿命短(2)光纤卤素灯

光源分类发光二极管(LED)光源 亮度相对较低，寿命长,形状颜色可调，反应速度快,运转成本低

光源特性中心波长光源特性照明半峰值：光源纯度光源特性光谱分布:光功率在不同频率上的分布

1.线谱(非连续光谱)2.连续光谱色温：光源发射光的光谱成分与绝对黑体在某一温度下辐射光谱相同（或最相近）时，绝对黑体的温度就称为该光源的色温。光功率：单位时间内光源辐射出各波长光能量总合。照度场特性：包括入射光的方向（角度）及强弱分布。照明技术1直接照明与散射照明直接照明散射照明明亮直反射漫反射较暗平面&光洁表面粗糙反射照明照明技术2明场照明(明视野)与暗场照明(暗视野)照明技术2明场照明与暗场照明明场照明暗场照明明視野照明暗視野照明塑料饮料瓶肩部OCR明场照明与暗场照明照明技术3透射照明扩散比率

LED

color波長nm

扩散比率ＩＲ950

0.23

Red

660

1.00

GR

525

2.25

BL

470

3.89

UV

370

10.12照明技术3案例1读取塑封带内芯片型号使用红色照明(660nm)使用蓝色照明(470nm)照明技术3案例2读取人民币编号光量30%光量60%照明技术3案例3柔性电缆导线检查使用同轴光源使用背光源照明技术3各种照明方式应用明场照明：用于大多数视觉照明场合暗场照明：用于检测表面污染、划伤和小的凸起特征。同轴照明：用于检测平坦的、光滑的表面较深的特征，消除阴影背光照明：用于检查透明物体的透过率和不透明物体的轮廓照明技术4-颜色颜色的反射照明技术4-颜色补色对成像的影响紅藍緑白黄青緑赤紫色材的三原色C．青绿Ｍ．赤紫Ｙ．黄色光的三原色R．红Ｇ．绿Ｂ．蓝颜色影响补色对成像的影响照明技术颜色照明案例用红光可单独照出晶片破损用绿光可同时检查晶片和导线铜色导线框架上涂有银色涂层

用红色照明可清晰地检测基板模式用蓝色照明可清晰地分辨出涂层紅藍可単独摂取熔接点的圓球照明色和色材（对象物）之相性色温：近遠图像：淡浓問題:可看到達底部的導線照明技术偏振照明照明技术偏振照明未使用偏振光使用偏振光机器视觉光源品种—环形光源一般角度环形光机器视觉光源品种—环形光源应用保险丝盖文字外形检测机器视觉光源品种—环形光源垂直照射环形光金属齿轮外形检查、尺寸定位机器视觉光源品种—环形光源低角度照射环形光机器视觉光源品种—环形光源低角度环形光源烧酒瓶盖印字检测机器视觉光源品种—环形光源低角度环形光应用机器视觉光源品种—环形光源无影环形光机器视觉光源品种—环形光源无影环形光机器视觉光源品种—环形光源平面照射环形光应用机器视觉光源品种—环形光源平面照射环形光应用机器视觉光源品种—条形光源条形光源机器视觉光源品种—条形光源条形光源应用机器视觉光源品种—同轴光源同轴光源机器视觉光源品种—同轴光源同轴光源应用机器视觉光源品种—同轴光源同轴光源应用机器视觉光源品种—同轴光源同轴光源应用机器视觉光源品种—背光源背光源机器视觉光源品种—背光源背光源机器视觉光源品种—背光源背光源机器视觉光源品种—背光源背光源机器视觉光源品种—点光源点光源机器视觉光源品种—点光源点光源机器视觉光源品种—点光源点光源机器视觉光源品种—穹顶光源穹顶光源机器视觉光源品种—穹顶光源穹顶光源机器视觉光源品种—红外光源红外光源使用可见光背光照明时，不能透过wafer使用红外背光源能透过wafer，观察到网格和边缘等机器视觉光源品种—红外光源红外光源机器视觉光源品种—紫外光源紫外光源红外光源与紫外光源

红外光源紫外光源光源种类及照明方式的选择根据目标及背景特性的区别，一般选择光源的种类及照明方式按照如下几个步骤进行：确定照明的类型(直射、漫射、透射光)确定要检测目标的内容(缺陷、外观检查、尺寸测定、有无、OCR、定位)通过表面的反射检测微小物体表面的形状，可以使用暗场照明检查透明物体的透过率和不透明物体的轮廓，可以使用背光照明检测平坦的、光滑的表面较深的特征，消除阴影，可以使用同轴照明检查表面状态（镜面、糙面、曲面、平面、立体）：闪光曲面，考虑用散射圆顶光闪光，平的，但粗糙的表面，尝试用同轴散射光光源种类及照明方式的选择确定照明光源的外形及尺寸(环形光源、低角度、同轴光源、穹顶光源)检查目标的尺寸(照明的大小、照明下端到被测物表面的距离)条形光源可灵活安装，照明面积较大，适合较大目标的拍摄； 一般环形光源照射面积较大，可安装位置较高； 低角度环形光源照射面积较小、安装位置距离目标很近； 同轴光源照明面积有限；穹顶光源安装位置距离目标较近，适合拍摄较小的目标安装环境(温度、外乱光等)：如果有环境光影响造成晕光现象，尝试用单色光源，配一个滤镜视场范围、动态还是静态(相机快门速度)：当单个光源不能有效解决问题时可考虑使用组合光源 对于有频闪的光源，其曝光的频率和相机的采集频率需要匹配，频闪光源能产生比常亮照明强20倍的光光源种类及照明方式的选择确定照明光源的颜色(波长)检查目标及背景的颜色和材料特性为了加大前景与背景更大的对比度，可以考虑用黑白相机与彩色光源相结合：使用与物体颜色相同的光源照射