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机器视觉光源打光技术

  • 分类:机器视觉
  • 作者:博米科技
  • 来源:
  • 发布时间:2021-01-22 11:35
  • 访问量:

【概要描述】

机器视觉光源打光技术

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  • 作者:博米科技
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CCS打光培训

概念:

1、       直射光:直接照射物体的光。直射光的特点是被照物体后面会产生影子。晴天太阳光为直射光。

2、       扩散光:各种角度的光混合在一起的光。扩散光照射被照物体不会产生阴影,如无影灯灯光就为扩散光,阴天的太阳光经过云层反射也是扩散光。

3、       平行光:光的照射方向一致,光线平行的光。

4、       偏振光:所有的光的振幅平面皆为同一平面的光,叫做偏振光。

5、       直反射(镜面反射):

6、       漫反射:

7、       明视场:直接反射光进镜头。并不是说视野里物体亮就是明视场,物体亮度都是相对的,光源亮度高也会使暗视场的物理比较明亮。

8、       暗视场:散射光进镜头。

 

光的穿透性和反射性:波长长的光(红外光)穿透性好;波长短的光反射性好。穿透塑料薄膜检查物体首选红外;观测玻璃上灰尘划痕首选紫外。

扩散比率:反射能力。扩散比率高的光穿透性差。

人眼看不到红外光和紫外光,但是相机能够测到红外和紫外;相机对红外和紫外的感光也是有限的,要参照相机的感光特性曲线;紫外照射有些物体可以发出荧光。

 

常用照明方式:明视场、暗视场、背光照明。

一般相机都是装在被测物正上方,所以当使用同轴光的时候,是明视场;使用低角度光的是暗视场。

测试物体轮廓尺寸多选背光照明方式。

光源颜色的选择:

1、       用光的穿透性或扩散特性。

2、       被测物是彩色:什么颜色的物体反射什么颜色的光,相机观察就是亮色(白色);吸收其他颜色的光,相机观察就是暗色(黑色)。波长接近,吸收的少;波长相差大,吸收的多。

3、       即使相同颜色的物体,由于材质不同,对光的反射特性也不同。短波长光照射不同材质物体,反光率差异大;长波长光照射,反光率差异相对小。

 

偏光板和偏光滤镜:

作用:1、消除反光干扰:

利用原理:镜面反射中入射光为偏振光,反射光也是偏振光;漫反射中入射光是偏振光,反射光非偏振光。

例子:取玻璃窗中玩具的图像,视野里会有玻璃反射的光源影像,造成干扰。光源上装偏光板,镜头上装偏光滤镜。偏振光经玻璃反射仍为偏振光,利用偏光滤镜过滤掉这些偏振光即可消除光源影像干扰;玩具上为漫反射,总有一部分漫反射光到镜头里,即可成像。

缺点:亮度会被削减。

2、辨别材质:同一束偏振光经过不同材质折射,振幅面角度改变大小不同。这样再经过偏光板的过滤得到的图像亮度就不同(体现在相机上就是颜色不同),即可区分不同材质。应用:瓶装液体成分的检测。

 

实操:

1、       根据视野大小(视野要比被测物稍大),镜头焦距,CCD尺寸可以初步估算工作距离。

2、       研究被测物体,利用室内光做光源,眼睛作镜头即可估测用明视场还是暗视场打光成像效果好。能选用低角度环形光的话成本会比同轴光便宜。根据被测物和背景的颜色差异选光源颜色;根据被测物大小选合适尺寸的光源;根据被测物的特性选光源类型。

3、       操作中注意手法细节,防止镜头脱落;一手调节支架高低,一手托住支架。

4、       调试中光源亮度越低,相机光圈越大,景深越小,越容易得到最清晰最锐利的图像。(景深大,图像质量都勉勉强强算清晰,却又得不到最清晰)。

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