117、機(jī)器視覺(jué)光源

機(jī)器視覺(jué)檢測(cè)系統(tǒng)采用CCD照相機(jī)將被檢測(cè)的目標(biāo)轉(zhuǎn)換成圖像信號(hào)，傳送給專(zhuān)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(hào)，圖像處理系統(tǒng)對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行各種運(yùn)算來(lái)抽取目標(biāo)的特征，如面積、數(shù)量、位置、長(zhǎng)度，再根據(jù)預(yù)設(shè)的允許度和其他條件輸出結(jié)果，包括尺寸、角度、個(gè)數(shù)、合格 / 不合格、有 / 無(wú)等，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)識(shí)別功能。

這部分來(lái)源百度百科。機(jī)器視覺(jué)的應(yīng)用主要有檢測(cè)和機(jī)器人視覺(jué)兩個(gè)方面：

1.檢測(cè)：又可分為高精度定量檢測(cè)（例如顯微照片的細(xì)胞分類(lèi)、機(jī)械零部件的尺寸和位置測(cè)量）和不用量器的定性或半定量檢測(cè)（例如產(chǎn)品的外觀(guān)檢查、裝配線(xiàn)上的零部件識(shí)別定位、缺陷性檢測(cè)與裝配完全性檢測(cè)）。

2.機(jī)器人視覺(jué)：用于指引機(jī)器人在大范圍內(nèi)的操作和行動(dòng)，如從料斗送出的雜亂工件堆中揀取工件并按一定的方位放在傳輸帶或其他設(shè)備上（即料斗揀取問(wèn)題）。至于小范圍內(nèi)的操作和行動(dòng)，還需要借助于觸覺(jué)傳感技術(shù)。

在機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)中，光源的作用至少有以下幾種：

1>.照亮目標(biāo)，提高目標(biāo)亮度；

2>.形成最有利于圖像處理的成像效果；

3>.克服環(huán)境光干擾，保證圖像的穩(wěn)定性；

4>.用作測(cè)量的工具或參照；

由于沒(méi)有通用的機(jī)器視覺(jué)照明設(shè)備，所以針對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用實(shí)例，要設(shè)計(jì)相應(yīng)的照明裝置，以達(dá)到最佳效果。機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的光源的價(jià)值也正在于此。

圖像的質(zhì)量好壞，也就是看圖像邊緣是否的銳利，具體來(lái)說(shuō)：

1、將感興趣部分和其他部分的灰度值差異加大

2、盡量消隱不感興趣部分

3、提高信噪比，利于圖像處理

4、減少因材質(zhì)、照射角度對(duì)成像的影響

常用的有LED光源、鹵素?zé)簦ü饫w光源）、高頻熒光燈。目前LED光源最常用，主要有如下幾個(gè)特點(diǎn)：

·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(shí)調(diào)節(jié)亮度；

·通過(guò)散熱裝置，散熱效果更好，光亮度更穩(wěn)定；

·使用壽命長(zhǎng)；

·反應(yīng)快捷，可在10微秒或更短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大亮度；

·電源帶有外觸發(fā)，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)控制，起動(dòng)速度快，可以用作頻閃燈；

·運(yùn)行成本低、壽命長(zhǎng)的LED，會(huì)在綜合成本和性能方面體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢(shì)；

·可根據(jù)客戶(hù)的需要，進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。

LED分類(lèi)：

機(jī)器視覺(jué)LED光源按形狀通?？煞譃橐韵聨最?lèi):

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(shè)計(jì)，節(jié)省安裝空間；解決對(duì)角照射陰影問(wèn)題；可選配漫射板導(dǎo)光，光線(xiàn)均勻擴(kuò)散。應(yīng)用領(lǐng)域:PCB基板檢測(cè)，IC元件檢測(cè)，顯微鏡照明，液晶校正，塑膠容器檢測(cè)，集成電路印字檢查

2、背光源

用高密度LED陣列面提供高強(qiáng)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(tái)。紅白兩用背光源、紅藍(lán)多用背光源，能調(diào)配出不同顏色，滿(mǎn)足不同被測(cè)物多色要求。應(yīng)用領(lǐng)域:機(jī)械零件尺寸的測(cè)量，電子元件、IC的外型檢測(cè)，膠片污點(diǎn)檢測(cè)，透明物體劃痕檢測(cè)等。

3、條形光源

條形光源是較大方形結(jié)構(gòu)被測(cè)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(yīng)用領(lǐng)域:金屬表面檢查，圖像掃描，表面裂縫檢測(cè)，LCD面板檢測(cè)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(shè)計(jì)，減少光損失，提高成像清晰度，均勻照射物體表面。應(yīng)用領(lǐng)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(cè)，芯片和硅晶片的破損檢測(cè)，Mark點(diǎn)定位，包裝條碼識(shí)別。

5、AOI專(zhuān)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(dǎo)光，減少反光；不同角度組合；應(yīng)用領(lǐng)域:用于電路板焊錫檢測(cè)。

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(xiàn)，使整個(gè)圖像的照度十分均勻。應(yīng)用領(lǐng)域:合于曲面，表面凹凸，弧形表面檢測(cè)，或金屬、玻璃表面反光較強(qiáng)的物體表面檢測(cè)。

7、線(xiàn)形光源

超高亮度，采用柱面透鏡聚光，適用于各種流水線(xiàn)連續(xù)檢測(cè)場(chǎng)合。應(yīng)用領(lǐng)域:陣相機(jī)照明專(zhuān)用，AOI專(zhuān)用。

8、點(diǎn)光源

大功率LED，體積小，發(fā)光強(qiáng)度高；光纖鹵素?zé)舻奶娲?，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(yīng)用領(lǐng)域:適合遠(yuǎn)心鏡頭使用，用于芯片檢測(cè)，Mark點(diǎn)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(dú)立可控；可根據(jù)被測(cè)物要求調(diào)整所需照明角度，適用性廣。應(yīng)用案例:CB基板檢測(cè)，IC元件檢測(cè)，焊錫檢查，Mark點(diǎn)定位，顯微鏡照明，包裝條碼照明，球形物體照明等。

10、對(duì)位光源

對(duì)位速度快；視場(chǎng)大；精度高；體積小，便于檢測(cè)集成；亮度高，可選配輔助環(huán)形光源。應(yīng)用領(lǐng)域:VA系列光源是全自動(dòng)電路板印刷機(jī)對(duì)位的專(zhuān)用光源。

118、常用光源選型

AOI光源：

該系統(tǒng)利用一組環(huán)表復(fù)合光源產(chǎn)生紅\\綠\\藍(lán)/白四色光，并以不同的角度照射受檢的PCB板，圖像傳感器捕捉到PCB板的表面反射回來(lái)的這些色彩后產(chǎn)生一個(gè)包含三維信息的二維圖像。

● 可以檢測(cè)到PCB漏件、錯(cuò)件、偏斜、漏焊、極性誤、多錫、無(wú)錫、橋接、焊錫球等缺陷。

● 可選配同軸落射光；集成5通道數(shù)字控制器，可通過(guò)串口實(shí)時(shí)控制各色光(同軸光)的亮度，各色光亮度256級(jí)可調(diào)。

● 可選配分離式18通道數(shù)字控制器，以形成多顏色、多角度的光源照。

圓頂光源：

LED高密度排列在圓形電路板上，平滑、均勻地照明在被測(cè)物體表面，該系列光源具有較大的光擴(kuò)散面，能夠全方位的均勻照射在被測(cè)物體，最適合于表面有起伏、光澤的被測(cè)物體，即使是彎曲的金屬表面也能夠被均勻的照射到。

● 檢測(cè)反光、不平整表面;

● 檢測(cè)IC表面字符;

● 檢測(cè)電容器表面破損等;

環(huán)形光源：

LED陣列成圓錐狀以斜角照射在被測(cè)物體表面，工作距離在10-15mm時(shí)，該光源可以突出顯示被測(cè)物體邊緣和高度的變化，突出原本難以看清的部分，是邊緣檢測(cè)、金屬表面的刻字和損傷檢測(cè)的理想選擇。

● 檢測(cè)IC芯片上的印刷字符;

● 檢測(cè)電路板上的元件;

● 檢測(cè)塑料容器的底部;

● 檢測(cè)標(biāo)簽;

● 檢測(cè)液晶玻璃基板的標(biāo)記;

● 檢測(cè)板裝藥缺片和顆粒破損;

● 檢測(cè)軸承表面損傷;

特殊光源：

超亮度LED陣列為四個(gè)獨(dú)立的環(huán)形光,每路單獨(dú)可控.由四種不同照明角度分別:10度 、15度 、20度、25度 所組成。該光源能夠高亮度照射在被測(cè)物體上，檢測(cè)被測(cè)物體的形狀、大小。

● 檢測(cè)鉆頭刀鋒的形狀、大小;