行業應用:
表面檢測一直是機器視覺行業的一個難點,針對于拋光材料表面的劃傷臟污等檢測,常見打光方式采用同軸光、高角度、低角度、背光。(如下圖)
以上方式針對硬劃傷一般有比較明顯的效果,但是有些工件表面要求比較高,針對于一些軟劃傷效果往往不是很明顯。根據我們日常工作中的經驗,機器視覺中的絕大部分的效果圖,都是通過低角度或者高角度所呈現的,針對于劃傷,我們依據低角度和高角度方式提出了兩種解決方案。
低角度方式:
機器視覺行業針對于劃傷檢測,往往采用低角度方式,如右圖:
在我們檢測一項缺陷之前,我們首先需要了解這個缺陷是怎么形成,它的形成過程對于我們的工作有什么提醒及幫助。劃傷的形成方式,基本是由于兩個物理直接接觸在一起,因外力產生相對位移,從而產生劃傷。從以上信息表明,劃傷是有方向性的。
在考慮低角度打光效果時,如果我們采用一組平行于劃傷的一束光線照射過去,如左下圖,劃傷會被光線虛化,效果在圖像中不明顯;如果我們采用一組垂直于劃傷的一束光線照射過去,劃傷會被光線凸顯,效果在圖像中非常明顯(如左下圖)。
從以上分析,我們采用八個條形光源分時曝光工件,設計出以下打光方案(如右下圖)。
一個環形光源,分成八路控制,分時曝光,連續采集八次,最后軟件采用算法,疊加所有缺陷,最終以高標準檢測工件表面劃傷有無。(如左下圖)
根據上述方案所生產的光源。此成像方案適用于表面檢測要求比較高的高精密產品,而對效率要求不苛刻的產品。
高角度方式:
根據我們經驗,軟劃傷在同軸光效果下,光源工作距離越高,效果越明顯。然而同一光源,
光源工作距離高的同時,光源發光面越小,光源亮度也隨之減弱。效果與實際情況不可兼得。
很多時候,我們的產線員工在目測產品表面信息時,都是采用日光燈照明方式(如右圖),
日光燈通過鏡面反射入射到眼睛里。
根據以上描述,針對鏡面反光的工件,依據光的反射定律(如左下圖),采用右下圖的打光方式,形成鏡面反射效果。
觀察仔細的人就會發現,肉眼檢測方式往往是讓日光燈投影在產品里面,然后通過擺動產品使得日光燈的影子在產品里面移動。如此,光斑照明產品的局部,從而反射出產品表面的信息,使得人眼能夠清晰的判斷出產品是否有缺陷,以及微弱的缺陷也能輕易看到。
審核編輯:劉清
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原文標題:機器視覺光源選擇案例-表面劃傷檢測案例
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