机器视觉是指用机器代替人眼来做测量和判断的技术。其基本原理是通过机器视觉产品(如图像摄取装置,包括CMOS和CCD两种类型)将被摄取的目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统。图像处理系统根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,并对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。
机器视觉系统的主要组成部分
照明光源:提供必要的光照条件,使目标特征与背景信息得到最佳分离。
镜头:将目标成像到图像传感器上。
工业摄像机:捕获图像并将其转换为电信号。
图像采集/处理卡:将电信号转换为数字信号并进行初步处理。
图像处理系统:对图像进行高级处理和分析。
其他外部设备:如显示器、存储设备等。
机器视觉光源
在机器视觉系统中,光源的选择和使用至关重要,因为它直接影响到图像的质量和系统的性能。以下是一些常用的机器视觉光源及其特点:
环形光源
特点:提供不同照射角度和颜色组合,突出物体的三维信息;高密度LED阵列,高亮度;多种紧凑设计,节省安装空间;解决对角照射阴影问题;可选配漫射板导光,光线均匀扩散。
应用:PCB基板检测,IC元件检测,显微镜照明,液晶校正,塑胶容器检测,集成电路印字检查。
背光源
特点:用高密度LED阵列面提供高强度背光照明,突出物体的外形轮廓特征;红白两用背光源、红蓝多用背光源,能调配出不同颜色,满足不同被测物多色要求。
应用:机械零件尺寸的测量,电子元件、IC的外型检测,胶片污点检测,透明物体划痕检测等。
条形光源
特点:适用于较大方形结构被测物;颜色可根据需求搭配,自由组合;照射角度与安装随意可调。
应用:金属表面检查,图像扫描,表面裂缝检测,LCD面板检测等。
同轴光源
特点:可以消除物体表面不平整引起的阴影,减少干扰;部分采用分光镜设计,减少光损失,提高成像清晰度,均匀照射物体表面。
应用:反射度极高的物体,如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测,芯片和硅晶片的破损检测,Mark点定位,包装条码识别。
线形光源
特点:超高亮度,采用柱面透镜聚光,适用于各种流水线连续检测场合。
应用:阵相机照明专用,AOI专用。
点光源
特点:大功率LED,体积小,发光强度高;光纤卤素灯的替代品,适合作为镜头的同轴光源;高效散热装置,大大提高光源的使用寿命。
应用:适合远心镜头使用,用于芯片检测,Mark点定位,晶片及液晶玻璃底基校正。
光源的选择考虑因素
照射角度:不同的照射角度会影响图像的清晰度和特征的突出程度。
亮度:光源的亮度需要足够高,以确保图像的细节清晰可见。
均匀性:光源的均匀性对图像质量有重要影响,特别是在需要检测表面细节的应用中。
稳定性:光源的稳定性决定了系统的可靠性和一致性。
通过合理选择和使用光源,可以显著提高机器视觉系统的性能和可靠性。