117、機器視覺光源

機器視覺檢測系統(tǒng)采用CCD照相機將被檢測的目標轉換成圖像信號，傳送給專用的圖像處理系統(tǒng)，根據(jù)像素分布和亮度、顏色等信息，轉變成數(shù)字化信號，圖像處理系統(tǒng)對這些信號進行各種運算來抽取目標的特征，如面積、數(shù)量、位置、長度，再根據(jù)預設的允許度和其他條件輸出結果，包括尺寸、角度、個數(shù)、合格 / 不合格、有 / 無等，實現(xiàn)自動識別功能。

這部分來源百度百科。機器視覺的應用主要有檢測和機器人視覺兩個方面：

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

2.機器人視覺：用于指引機器人在大范圍內(nèi)的操作和行動，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備上（即料斗揀取問題）。至于小范圍內(nèi)的操作和行動，還需要借助于觸覺傳感技術。

在機器視覺系統(tǒng)中，光源的作用至少有以下幾種：

1>.照亮目標，提高目標亮度；

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>.用作測量的工具或參照；

由于沒有通用的機器視覺照明設備，所以針對每個特定的應用實例，要設計相應的照明裝置，以達到最佳效果。機器視覺系統(tǒng)的光源的價值也正在于此。

圖像的質(zhì)量好壞，也就是看圖像邊緣是否的銳利，具體來說：

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)、照射角度對成像的影響

常用的有LED光源、鹵素燈（光纖光源）、高頻熒光燈。目前LED光源最常用，主要有如下幾個特點：

·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，并可以隨時調(diào)節(jié)亮度；

·通過散熱裝置，散熱效果更好，光亮度更穩(wěn)定；

·使用壽命長；

·反應快捷，可在10微秒或更短的時間內(nèi)達到最大亮度；

·電源帶有外觸發(fā)，可以通過計算機控制，起動速度快，可以用作頻閃燈；

·運行成本低、壽命長的LED，會在綜合成本和性能方面體現(xiàn)出更大的優(yōu)勢；

·可根據(jù)客戶的需要，進行特殊設計。

LED分類：

機器視覺LED光源按形狀通常可分為以下幾類:

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；多種緊湊設計，節(jié)省安裝空間；解決對角照射陰影問題；可選配漫射板導光，光線均勻擴散。應用領域:PCB基板檢測，IC元件檢測，顯微鏡照明，液晶校正，塑膠容器檢測，集成電路印字檢查

2、背光源

用高密度LED陣列面提供高強度背光照明，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。紅白兩用背光源、紅藍多用背光源，能調(diào)配出不同顏色，滿足不同被測物多色要求。應用領域:機械零件尺寸的測量，電子元件、IC的外型檢測，膠片污點檢測，透明物體劃痕檢測等。

3、條形光源

條形光源是較大方形結構被測物的首選光源；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)。應用領域:金屬表面檢查，圖像掃描，表面裂縫檢測，LCD面板檢測等。

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；部分采用分光鏡設計，減少光損失，提高成像清晰度，均勻照射物體表面。應用領域: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，芯片和硅晶片的破損檢測，Mark點定位，包裝條碼識別。

5、AOI專用光源

不同角度的三色光照明，照射凸顯焊錫三維信息；外加漫射板導光，減少反光；不同角度組合；應用領域:用于電路板焊錫檢測。

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，使整個圖像的照度十分均勻。應用領域:合于曲面，表面凹凸，弧形表面檢測，或金屬、玻璃表面反光較強的物體表面檢測。

7、線形光源

超高亮度，采用柱面透鏡聚光，適用于各種流水線連續(xù)檢測場合。應用領域:陣相機照明專用，AOI專用。

8、點光源

大功率LED，體積小，發(fā)光強度高；光纖鹵素燈的替代品，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。應用領域:適合遠心鏡頭使用，用于芯片檢測，Mark點定位，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，每邊照明獨立可控；可根據(jù)被測物要求調(diào)整所需照明角度，適用性廣。應用案例:CB基板檢測，IC元件檢測，焊錫檢查，Mark點定位，顯微鏡照明，包裝條碼照明，球形物體照明等。

10、對位光源

對位速度快；視場大；精度高；體積小，便于檢測集成；亮度高，可選配輔助環(huán)形光源。應用領域:VA系列光源是全自動電路板印刷機對位的專用光源。

118、常用光源選型

AOI光源：

該系統(tǒng)利用一組環(huán)表復合光源產(chǎn)生紅\\綠\\藍/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板的表面反射回來的這些色彩后產(chǎn)生一個包含三維信息的二維圖像。

● 可以檢測到PCB漏件、錯件、偏斜、漏焊、極性誤、多錫、無錫、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，可通過串口實時控制各色光(同軸光)的亮度，各色光亮度256級可調(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、均勻地照明在被測物體表面，該系列光源具有較大的光擴散面，能夠全方位的均勻照射在被測物體，最適合于表面有起伏、光澤的被測物體，即使是彎曲的金屬表面也能夠被均勻的照射到。

● 檢測反光、不平整表面;

● 檢測IC表面字符;

● 檢測電容器表面破損等;

環(huán)形光源：

LED陣列成圓錐狀以斜角照射在被測物體表面，工作距離在10-15mm時，該光源可以突出顯示被測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、金屬表面的刻字和損傷檢測的理想選擇。

● 檢測IC芯片上的印刷字符;

● 檢測電路板上的元件;

● 檢測塑料容器的底部;

● 檢測標簽;

● 檢測液晶玻璃基板的標記;

● 檢測板裝藥缺片和顆粒破損;

● 檢測軸承表面損傷;

特殊光源：

超亮度LED陣列為四個獨立的環(huán)形光,每路單獨可控.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物體上，檢測被測物體的形狀、大小。

● 檢測鉆頭刀鋒的形狀、大小;