机器视觉系统之光源篇.ppt

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1、光源篇,机器视觉系统,中国大恒（集团）有限公司北京图像视觉技术分公司,主讲人：,为什么要使用光源,目的将被测物体与背景尽量明显分别，获得高品质、高对比度的图像重要性直接影响处理精度和速度，甚至系统的成败，,错误图像,理想图像,手表玻璃表面划痕检测,光源的种类,理想的光源应该是明亮，均匀，稳定的视觉系统使用的光源主要有三种高频荧光灯光纤卤素灯LED（发光二极管）光源,光源的种类,高频荧光灯使用寿命约15003000小时优点：扩散性好、适合大面积均匀照射缺点：响应速度慢，亮度较暗,光源的种类,光纤卤素灯使用寿命约1000小时优点：亮度高缺点：响应速度慢，几乎没有光亮度和色温的变化,光源的种类,LE

2、D光源使用寿命约1000030000小时可以使用多个LED达到高亮度，同时可组合不同的形状响应速度快，波长可以根据用途选择,光源的对比,LED光源的优势,可制成各种形状、尺寸及各种照射角度；可根据需要制成各种颜色，并可以随时调节亮度；通过散热装置，散热效果更好，光亮度更稳定；使用寿命长（约3万小时，间断使用寿命更长）；反应快捷，可在10微秒或更短的时间内达到最大亮度；电源带有外触发，可以通过计算机控制，起动速度快，可以用作频闪灯；运行成本低、寿命长的LED，会在综合成本和性能方面体现出更大的优势；可根据客户的需要，进行特殊设计。,LED光源的颜色,主要颜色红色蓝色绿色白色其他颜色橙色红外紫外,

3、LED光源的光谱,每一种类型的LED都有特别的光谱CCD摄像机的灵敏度受光谱的影响,光源对成像的影响,根据被测物的特征改变打光方式，可以突出被测物,光源对成像的影响,根据被测物的特征改变光源的颜色，可以得到对比鲜明的图像,照明技术的基础知识,光在真空中呈直线传播 光的反射入射角=反射角 光的折射受到材质的影响 光的透射材质和厚度影响透射率光的波长越长,对物质的透过力越强 光的吸收形成色差,照明技术的基础知识,照射光的种类直射光主要来自于一个方向的光，可以在亮色和暗色阴影之间产生相对高的对比度图像。漫射光（扩散光）各种角度的光源混合在一起的光。日常的生活用光几乎都是扩散光。偏光光在垂直于传播方向

4、的平面内，光矢量只沿某一个固定方向振动的光。通常是利用偏光板（片）来防止特定方向的反射。平行光照射角度一致的光。太阳光就是平行光。发光角度越窄的LED直射光越接近平行光。,照明技术之一,直射光和漫射光(Regular light&Diffused light),照明技术之一,镜面反射和漫反射(Regular reflection&Diffused reflection),照明技术之二,明视野和暗视野(Bright field&Dark field),照明技术之二,照明技术之二,案例一塑料饮料瓶肩部OCR条型照明(直接光),照明技术之二,案例二硬币铸造,照明技术之三,折射照明(Refractio

5、n light)光由一种介质(物质)斜射到另一种介质，传播方向发生改变当入射角满足一定的条件时，不会发生折射,照明技术之三,钻石 棱角测定,照明技术之四,透射照明(Penetrating light)背光的运用透射照明，即使光线透射对象物，并观察其透射光的照明手法因材质和厚度不同，对光的透过特性(透明度)各异光根据其波长之长短，对物质的穿透能力(穿透率)各异 波长越长，对物质的透过力越强。波长越短，在物质表面的扩散率(反射和透射的比率)越大,照明技术之四,案例一读取塑封带内的TSOP型号,照明技术之四,案例二印刷字检测(LDL-42x15-BL),照明技术之四,案例三药片包装(LDL-TP-5

6、1x51),照明技术之四,案例四电缆导线的破损检查,照明技术之五,颜色和补色,照明技术之五,非发光物体的颜色,照明技术之五,测试,照明技术之五,照明技术之五,案例一树脂芯片的表面检测,照明技术之五,案例二金属涂层的表面检测(铜导线上涂有银涂层),照明技术之五,案例三BGA焊点检测,光源配件的应用,偏光器(Polarizer),偏光技术的应用,光源配件的应用,防外乱光滤镜(Shape-cut filter),光源配件的应用,防外乱光滤镜的应用金属工件的轮廓检测,光源配件的应用,平行光学装置(Collimated-lighting),光源配件的应用,平行光的应用纽扣电池表面的凹陷和划痕,光源配件的应用,选择光源的前提,摄像机的种类 摄像机的视野和工作距离 照明和被测物之间的距离 被测物的形状、材质、纹理和颜色等 被测物的运动速度 工作环境的温度、外乱光等,中国大恒（集团）有限公司北京图像视觉技术分公司,谢谢E-mail：,