机器视觉光源之LED光源

2016-06-29技术资料

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  用于机器视觉中的LED光源可以分为两大类:正面照明LED光源和背面照明LED光源。正面照明LED光源用于检测物体表面特征;背面照明LED光源用于检测物体轮廓或透明物体的纯净度。正面照明LED光源按照结构不同,又可分为环形光源、条形光源、同轴光源和方形光源。

  目前,环形光源用得最多,包括直接照射环形光源、漫反射环形光源、Dome光源等。直接照射环形光源,适用于不反光物体的检测;漫反射环形光源,适用于反光物体的检测;Dome光源也是漫反射光源的一种,但它是通过半球型的内壁多次反射,可以完全消除阴影。主要用于检测球型或曲面物体。

  直接照射环形光源

  按照照射角度的不同,直接照射环形光源可分为:垂直照射环形光源、带角度环形光源、低角度环形光源和水平照射环形光源等。可以简单理解为:每个LED的光轴和环形灯外壳之间的夹角,依次为0°、20°、60°和90°(具体型号可能会稍有变化)。
  不同的照明角度适用于不同的检测要求。垂直照明和带角度照明为明视野照明,也就是被测物体表面大部分反光都能进入摄像头,故背景呈白色,比如物体表面突出特征的检测。低角度照明和水平照明为暗视野照明,也就是被测物体表面大部分反光都不进入摄像头,故背景呈黑色,只有物体高低不平之处的反光进入摄像头,比如金属表面划痕的检测,背景呈黑色,划痕呈白色。同时,垂直照明和带角度照明的区别在于,前面一种的照射距离较远,后者较近。低角度环形照明和水平照射环形照明的区别也是这样。同时,漫反射环形也有直射和低角度之分。

  漫反射光源

  低角度漫反射条形灯,有两个应用。一个是宽幅检测,2个或4个条形组合使用,另一个是线扫描的照明。

  另外一个应用,就是线扫描照明。目前线扫描项目逐渐增多。线扫描相机每次都是采集一条线,且曝光时间短,对光源亮度要求很高。光源需要采用聚光型,集中照到一条线上,这样才能准确控制图象稳定。线扫描的照明,常用的有几种办法:超高亮LED+聚光镜、光纤+聚光镜、高频荧光灯+聚光镜。超高亮LED+聚光镜,寿命长不用说,但成本较高,照射距离可能会受一些限制;光纤亮度高,但成本贵;高频荧光灯,成本较低,但需要隔一定时间换灯管。