高精度针孔检测设备
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2023-10-12 09:33:31 谈球吧(中国)
在整个机器视觉中除了最核心的工业相机❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，还有一项设备对整套系统效果影响很大❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，那就是：光源⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。很多机器视觉项目失败的主要原因是图像质量不好❣❦❧♡۵，特征不明显⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。因此光源的选择也是非常重要的㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，今天就来讲讲机器视觉光源应如何选择ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ。
一㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、光源类型
光源类型常用分为三种：透射光ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ、镜面反射及漫反射♀☿☼☀☁☂☄。根据被测物体的状况⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，如果是突出被检测物体⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，提高对比度❣❦❧♡۵。例如：表面光滑的划痕需要用低角度掠过☾☽❄☃，使表面反射的光线无法进入镜头♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，划痕等缺陷会改变光线的方向①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯，从而在黑色背景上形成突出的特征;认检验特征☾☽❄☃，例如：瑕疵检测还是形状检测❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，是检查表面平整ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ、翘曲或不平等㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。应对不同的场景♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，使用透射光☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；、镜面反射及漫反射这三种不同的光源类型❣❦❧♡۵。
二㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉、工作距离
不同的工作距离采用的光源肯定是不一样的♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，例如：10mm和100mm⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，两者工作距离相差十倍㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，所需要的光照强度❣❦❧♡۵、角度✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，后者要求显然更高❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。另外光源到被则物体的距离决定了光源的很多指标♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃，如：LED颗粒✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、光照度和距离平方成反比例♦☜☞☝✍☚☛☟✌✽✾✿❁❃。
三웃유ღ♋♂、光源颜色搭配
1☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；、很多时候机器视觉大部分项目都是以黑白相机为主㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，如果被测物体的颜色选择没有特殊的要求❣❦❧♡۵，红色是比较合适的选择⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺。因为红色光波长更接近传感器的灵敏度峰值⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，还有就是单色光源频谱单一㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，色差几乎被消除ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，成像质量也更好
2⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯、有些特殊情况用到彩色相机✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，需要彩色成像☈⊙☉℃℉❅，则通常使用白色的光源ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。由于颜色的不同得到的图像也会有很大的差别ⅲⅳⅴⅵⅶⅷⅸⅹⒶⒷⒸⒹ，使用光源颜色的技术特性得到最佳对比度的图像效果是目前机器视觉研究的主要方向之一㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦。
四ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ、光源装置的形状与大小
提前检测使用环境的安装条件和目标尺寸大小✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，可以确认使用什么样的光源装置的形状ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、以及大小❣❦❧♡۵。
光源装置的形状选择：
背光源:用高密度LED阵列表面提供高强度的背光照明㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，可以突出物体;
环形光源：提供不同照明视点✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥、不同颜色组合的三维信息;
球积分光源：具有积分作用的半球表面内壁从底部360度均匀反射光⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，使整个图片的照度非常均匀;
条形光源:大方形结构被测物体的首选光源;
同轴光源：消除不均匀物体外观造成的阴影❣❦❧♡۵，减少干扰;
AOI特殊光源：不同视点的三色光照明⓱⓲⓳⓴⓵⓶⓷⓸⓹⓺⓻⓼⓽⓾，突出焊料的三维信息❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。
五⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤、使用与运营成本
光源选择的时候最好是选用LED光源ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。其他类型光源能耗高⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，是LED光源的2-10倍⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯，差不多每月都要更换ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，在日常的维护方面也需要更细心❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣、注意❻❼❽❾❿⓫⓬⓭⓮⓯⓰，在精力ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、人工✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、费用上面投入较高⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ。易维护☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；、寿命长☾☽❄☃、低能耗的LED光源是非常好的选择㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。当然有时候可能LED光源满足不了场景需求✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅，必须使用其他更高成本的光源⒔⒕⒖⒗⒘⒙⒚⒛ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫⅰⅱ，这也是在所难免的❣❦❧♡۵，如果是常规使用环境还是建议使用LED光源❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣。
