机器视觉系统中光源设计的相关因素

2016-07-29技术资料

不同机器视觉系统的照明设计各不相同,这是因为影响照明方案的因素非常多。如光的强度、颜色、均匀性、光源的结构、大小、照射方式、以及被测物体的光学特性、距离、物体大小、背景特性等。同时还与检测物体的特性、工作环境等因素相关。

照明设计主要涉及三个方面:光源的种类和特性;目标及其背景的光反射和传送特性;以及光源的结构。Zui佳光源和照明方式的选择需要理论知识,但实践经验以及反复的大量试验也很重要。

中国机器视觉商城销售日本ccs光源:CCS线形LED视觉光源、CCS环形光源、CCS面光源、CCS条形光源、CCS点光源、CCS同轴光源、CCS背光源、漫反射光源。

机器视觉系统中光源的设计涉及到五个重要因素,即方向、光谱、强度、偏振性及均匀性。下面对各个因素的相关知识做以简介。

方向:选择不同的视觉光源,控制和调节照射到物体上的入射光的方向是机器视觉系统设计的Zui基本的参数。它取决于光源的类型和相对于物体放置的位置。一般来说有二种Zui基本的方式,所有其它的方式都是从这二种方法中延伸出来的,即直射光和散射光。

直射光:入射光基本上来自一个方向,射角小,它能投射出物体阴影;

散射光:入射光来自多个方向,甚至于所有的方向,它不会投射出明显的阴影。
CCS光源

光谱:光是由单一的或多种成份的光谱组成的,例如日光的光谱就是由从红外到紫外的所有光谱组成的,人眼能感觉的光谱范围在380nm至780nm之间,即从红色780nm到紫色380nm。光的颜色,取决于光源所产生的光的类型,以及覆盖在光源或摄像机镜头上的光学滤色镜。

可见光光谱
CCS环形光源

偏振性:(Polarization)又称极化光,是光波的一种特性,光在传播时和电磁波一样是震荡的,一般的光波的震荡方向是不定的,而极化光的震荡方向处在一个确定的平面上,例如线性极化光的振荡轴与传播方向垂直。光波的这种定向性,在镜面式的反射光中保留了这种偏振性,而漫散式的反射光则丢失了。这样就可以使用光线的偏振性使镜面眩光掠过工业摄像机镜头,来消除镜面反射光的影响。

强度:光照的强度会影响摄像机的曝光,光线不足则意味着低对比度,就要加大放大倍数,就可能同时将噪音放大,也可能会使镜头的光圈加大,但景深减小了,增加了散热的可能;反过来,强度过大会浪费能量,并带来散热的问题。

均匀性:在所有的机器视觉应用中,都会要求均匀的光照,因为所有的光源随着距离的增加和照射角的偏离,其照射强度减小,所以在对大面积物体照明时,会带来较大的问题,有时只能做到视场的中心位置保持均匀。