工业机器人集成应用（ABB） 高级 拓展阅读1.2 视觉检测系统的照明方式

拓展阅读1.2视觉检测系统的照明方式1.背光照明背光照明的说法是相对于入射光照明而言的。入射光照明是光源在相机和被检测物之间，而背光照明使用从工件背面照射的照明方式，被检测物在相机与光源之间，如REF_Ref13887\h图1所示。本书后文介绍的均为入射光照明。（1）背光照明（2）入射光照明图SEQ图\*ARABIC1背光照明与入射光照明背光照明与别的照明方式有很大不同，因为图像分析的不是反射光而是入射光，使用这种方式可以获得稳定的高对比度图像。背光源照明可强烈凸显物体的轮廓特征，却无法辨别物体的表面特征，十分适合物体的形状检测和半透明物体的检测，通常可以用于以下情况的视觉检测：机械零件的外形尺寸测量，电子零件、IC芯片形状检测，胶片的污迹检测，透明物体的划痕检测等。（1）环形光照明下的灯丝（2）背光照明下的灯丝图SEQ图\*ARABIC2背光源的使用

（1）缺金属针塑料连接头（2）背光照明下的图像图SEQ图\*ARABIC3半透明物体在背光照明下的图像2.环形光源如REF_Ref14827\h图4，环形光源是指LED阵列成圆锥状以斜角照射在被测物体表面，通过漫反射方式照亮一小片区域。与检测目标的距离恰当时，环形光源可以突出显示被测物体的边缘和高度变化，突出原本难以看清的部分，适合用于边缘检测、金属表面的刻字和损伤检测，也可用于电子零件、塑胶成型零件上的文字检查，可有效去除因小型工件表面的局部反射造成的影响。图SEQ图\*ARABIC4环形光源3.同轴光源同轴光源（也叫漫射同轴灯、金属平面漫反射照明光源）从侧面将光线发射到半反射镜上，反射镜再将光线反射到工件上，提供了几近垂直角度的光线，从而获得比传统光源更均匀、更明亮的照明，提高了机器视觉的准确性。（1）同轴光源（2）同轴光源的工作原理图SEQ图\*ARABIC5同轴光源使用同轴光源照明时，光线照射到工件后进入相机，在工件表面凹凸不平的部分产生漫反射，可以从被测物的不光滑表面上获得带有少量阴影的稳定图像。同轴光源能够凸显物体表面不平整，克服表面反光造成的干扰，主要用于检测物体平整光滑表面的碰伤、划伤、裂纹和异物。同轴光源最适宜用于反射度极高的物体，如金属、玻璃、胶片、镜片等表面的划痕检测，芯片和硅晶片的破损检测，条码包装识别等，部分应用实例如REF_Ref14886\h图6所示。（1）冲压部件的检测（2）螺丝头的检测图SEQ图\*ARABIC6同轴光源的应用实例4.条形光源使用条形光源可以均匀照射宽广区域，其方向性好，尺寸灵活多变，结构可自由组合，角度也可自由调整。可应用于金属表面的检测、表面裂纹的检测以及LCD面板检测等。图SEQ图\*ARABIC7条形光源图SEQ图\*ARABIC8条形光源的自由组合5.圆顶光源圆顶光源（又叫穹顶光源、DOME光源、连续漫反射光源）是指LED环形光源安装在碗状表面内且向圆顶内照射，来自环形光源的光通过高反射率的扩散圆顶进行漫反射，实现均匀照明的照明方式，如REF_Ref15543\h图9。对于形状复杂的工件，圆顶光源可以将工件各个角度照亮，从而消除了反光不均匀的地方，可获得工件整体的无影图像。图SEQ图\*ARABIC9圆顶光源圆顶光源适用于各种形状复杂的工件，通常可用于以下情况：饮料罐上的日期文字检查；手机按键上的文字检查；金属、玻璃等反射较强的物体表面的检测；弹簧表面的裂缝检测等，