一,環形光源
最常見的LED光源之一,提供基本的照明作用。
隨著光源距離產品的工作距離LWD變化而產生的亮度分布,如下圖暖色表示亮;冷色表示暗。
同時該圖示是針對特定一款大小的環形光源的數據(下同)。
二,條形光源
最常見的LED光源之一,可對長尺區域進行均勻照射,同時通過角度改變可以完成多種照明效果。
比如安裝為斜向照射,以漫反射光進行拍攝、辨別,從而避免產生引起光暈的鏡面反射光。此外,還可將 CCD 與照明呈相同角度傾斜,以獲取鏡面反射光,從而突顯出刻印等的邊緣成分。
單個條形光源直接照明的亮度分布:
凸顯邊緣的應用實例:
經過組合,還可以做成如下圖的可以調整照射角度的照明搭配。
三,碗形光源
常見的LED光源,可以實現照明效果是均勻的無影光。
發光原理和亮度分布如下圖:
應用實例:
四,同軸光源
常見的LED光源,其突出特點是具備高對比度,在檢測鏡面、光澤面或希望以光澤差異進行辨別時非常有效。
照射原理如下圖:
同軸光源從側面將光線發射到半反射鏡上,反射鏡再將光線反射到工件上。鏡面反射光可以返回到 CCD,而工件表面如刻印傷痕等凹凸不平的部分產生的漫反射光則不能接受到。這樣就使得工件的邊緣點形成了對比度。而且,來自工件的光線越遠,不能接受到的漫反射光就越多,形成更大的圖像對比度和清晰度。
亮度分布如下:
應用實例:
五,低角度光源
和同軸光源的平行照射的理念正好相反,通過從小角度或幾乎平行的角度照射LED,可僅突出邊緣,輪廓或者表面的缺陷劃傷。
通常檢測工件的邊緣或表面上的瑕疵對于標準的直接照明都很困難。但低角度光源從很小的角度將光線直接照射到工件上,由于光的方向幾乎與表面平行,所以表面高度的任何變化都會改變到CCD 的光路,從而突出變化。
應用實例:
六,點光源
最大特點是節省空間,同時可以實現小范圍高亮度照明。
此外,可以與C接口長焦鏡頭配合使用,在沒有空間安裝的地方,實現遠距離照明。
同時,如果和遠心鏡頭配合,還可以作為平行光源使用。
七,多角度光源
更加柔和的照明,以及放在不同高度可以實現不同的效果。
應用實例:
八,背光光源
以上介紹的所有通用照明的相同點是:光源位于相機和工件之間,使用正面打光,通過獲取工件表面的反光而獲得工件的表面信息。
背光源與通用照明的不同之處是:通常情況下使用時工件位于背光和鏡頭之間,通過工件阻擋光線通過,獲取工件的輪廓信息。
背光光源通常情況下的安裝圖:
應用實例:
以上介紹的即為常用的LED光源標準品類型。當然對于特殊的應用,也有很多種尺寸和形狀的定制光源,有配合線掃描相機的線性光源,配合2.5D相機的多方向發光光源,配合貼片檢測的多色AOI光源等等。市面上專業的光源供應商有日本的CCS,國內的V-light,OPT,CST等。
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原文標題:【干貨】機器視覺檢測基礎——光源篇
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