机器视觉系统应用（中级） 课件 1.3 光源选型

机器视觉系统应用（中级）任务1.1相机的选型项目一机器视觉系统的硬件选型任务1.3光源选型学习目标1任务描述2相关知识3任务实施4任务评价5思考练习6PARTONE01PART学习目标/知识目标了解光源的作用。了解打光方式。了解常见LED光源及其应用。技能目标根据检测对象的特征选择不同的光源颜色。能够根据待检对象和检测区域大小，确定光源的尺寸、角度、功率。学习目标素养目标根据工作岗位职责，完成小组成员的合理分工。团队合作中，各成员学会合理表达自己的观点。养成安全规范操作的行为习惯。PARTTWO02PART任务描述/任务描述机器视觉系统应用实训平台（中级）机器视觉系统应用实训平台（中级）要求能够对多种对象进行检测，请选择合适的光源。PARTTHREE03PART相关知识/光源的作用凸显出缺陷和背景的差异，提高图像对比度；形成最有利于图像处理的成像效果；照明目标，提高目标亮度，克服环境光干扰，保证图像的稳定性。在机器视觉系统中，光源的作用至少有以下几种：打光方式高角度打光低角度打光背部打光CCDCCDCCD选型技巧（1）颜色的叠加蓝色红色深色绿色红色深色互补色：色环中对称颜色叠加在黑白相机下呈现深色。邻色：色环中相邻或同种颜色叠加在黑白相机下呈现浅色。蓝色蓝色浅色蓝色绿色浅色红色红色浅色绿色绿色浅色选型技巧红外光波长长，穿透性强的特性；紫外光波长短，扩散率高以及激发荧光的特性。例：红外光可过滤产品表面有机涂料干扰，检测表面划痕。紫外光波长短，扩散率高以及激发荧光的特性。例：紫外光扩散率较高，适用于透明物体表面Mark点定位。（2）使用波长的特性选型技巧（3）不同材质金属对不同波段的光源反射率不同。铜和金对于波长短的光源，反光较弱。蓝色光源能够更好的打出铜、金、铝之间的差异。金属表面的分光反射率常见的LED光源（1）条形光源条形光源也叫条形灯是一种从侧面打光的照明光源，常用的角度是45度，也有更小的角度。侧光灯可以避免正面照射产生的强烈反光，同时还可以对边缘部分实现高亮的照明，在尺寸检测、外观检测方面应用比较广泛。条形光源的典型应用：包装文字检测纸张质量检测制造物裂纹的检测电子部件的形状识别和大小的检测条形光源常见的LED光源（2）环形光源直接照射环形光源，适合不反光物体的检测，主要用于扩散表面的照明。环形光源的典型应用：检测BGA、QFP位置检测集成电路撩带检测集成电路的管教字符检测金属表面划伤检测环形光源常见的LED光源（3）同轴光源同轴光源为平板镜面表面提供漫射均匀照明，利用同轴光源方法，垂直于照相机的镜面表变得光亮，而标记或雕刻的区域因吸收光线而变暗。同轴光源的典型应用：金属、玻璃等具有光泽的物体表面的缺陷检测线路板焊点、符号等的检测检测集成电路的管脚字符芯片和硅晶片的破损检测同轴光源常见的LED光源（4）穹顶光源穹顶光源是一款用于扩散、均匀照明的光源，光源的大张角可以帮助弯曲、光亮和不平表面成像。穹顶光源通过半球型的内壁多次反射，可以完全消除阴影。穹顶光源的典型应用：曲面形状的缺陷检测不平坦的光滑表面字符的检测金属或镜面的表面检测穹顶光源常见的LED光源（5）背光源背光源本身均匀性高，同时厚度比较薄，适用于安装紧凑的位置，可以完美呈现被检测对象的轮廓缺陷等。背光源的典型应用：定位或外形尺寸测量贯穿开口（如钻孔）测量材料厚度：安装孔定位降低玻璃或塑料外壳的清晰度背光源常见的LED光源（6）线光源线型光源主要应用于亮度较高的线阵项目，配套线阵相机应用。线型光源的典型应用：检测印刷品、纺织品及要求比较高的大型工件用于需要长、窄的现场、物体表面反射不强的情况线光源常见的LED光源（7）LED点光源是指以LED作为发光体的点光源。点光源适用于安装控件较小的视觉系统，配合显微镜使用。点光源的典型应用：检测微小元件。点光源（8）红外光可过滤产品表面有机涂料干扰，检测表面划痕；红外光穿透深色口服液检测内部杂质。红外光源镜头的功能和结构光源控制器的主要作用是给光源供电，控制光源的亮度并控制光源照明状态（亮/灭），还可以通过给控制器触发信号来实现光源的频闪，进而大大延长光源的寿命。光源控制器分为模拟控制器和数字控制器，模拟控制器通过手动调节，数字控制器可以通过电脑或其他设备远程控制。光源控制器PARTFOUR04PART任务实施/确定光源的参数步骤1：确定光源颜色。考虑到兼容性，因白色光源对照射对象，红色、绿色、蓝色三种对象的反射光亮度相同，故选用白色光源。步骤2：确定打光方式和光源形状。实训台配备的检测对象都是对目标的上表面进行检测，故需要采用明视场照明方案，选用高角度打光的方式，光源形状选择环形。步骤3：确定光源尺寸。传送带的宽度为100mm，光源需要覆盖住整个检测区域，故光源的外直径应该大于100mm。步骤4：确定光源功率。因检测对象类型较多，光源的功率需要可调，故选择功率较大的光源，并配合光源控制器使用。确定光源的型号步骤1：确定光源品牌。选择富士智能科技。步骤2：根据产品手册和实际测量，确定光源型号。根据富士智能科技产品手册和样品测试情况，确定光源的产品型号为FJI-RL120-A00-W。型号颜色功率电压FJI-RL120-A00-WW9.2W24VDC光源技术参数PARTFIVE05PART任务评价/任务评价类别考核内容分值评价分数自评互评师评理论了解光源的作用

5

了解光源的选型技巧与打光方式

10

了解常见的LED光源及应用

15技能够根据项目需求，确定光源颜色

10

能够根据项目需求，确定光源的打光方式与光源形状

20能够根据项目需求，确定光源尺寸、功率

20根据选型手册，匹配光源型号

10素养遵守操作规程，养成严谨科学的工作态度2

根据工作岗位职责，完成小组成员的合理分工2

团队合作中，各成员学会合理表达自己的观点2

严格执行6S现场管理2

养成总结训练过程和结果的习惯，为下次训练总结经验2

PARTSIX06PART思考练习/思考练习1、简述光源的作用？2、常见的LED光源有哪些？3、（）是一种从侧面打