選擇照明的三個步驟
選擇照明的方式(鏡面反射光、漫反射光、透射光等)
觀察檢測部位的特點(損傷、形狀、有無等)。
觀察表面(平面、曲面、是否有凹凸不平等)加以決定。
選擇照明的方法*形狀
根據工件條件、設置條件等加以決定。環形光、低角度光、同軸光、穹頂光等。
選擇照明的顏色(波長)
根據工件和背景的材料、顏色等加以決定。藍色、紅色、白色等。
選擇照明:第一步(鏡面反射、漫反射與透射)
LED 照明種類繁多,大體上可以分為如下三種。
1.鏡面反射型:
2.漫反射型:
3.透射型:
鏡頭接收的光線是來自拍攝對象的鏡面反射光線。
避開來自拍攝對象的鏡面反射光,而接收整體、均一的光線。
接收來自拍攝對象背景的光線。是一種檢測輪廓的照明方式。
(1)鏡面反射圖像例 金屬表面的刻印缺印檢查
需要強調平坦的金屬表面與凹凸不平的刻印部分之間的反差。
金屬表面容易反射光線,因此最好是利用鏡面反射光來強調表面與刻印之間的反差。
(2)漫反射圖像例 透明膠帶內部的晶片刻印檢查
需要防止產生光暈,以強調晶片表面與刻印字符之間的反差。
透明帶不會產生鏡面反射,因此可以選擇斜向照射的漫反射光。
(3)透射圖像例 無紡布異物檢查
異物與工件色調相似,從表面上看難以判別,因此需要強調異物與工件表面之間的反差。
雖然利用反射光難以觀察到異物,但是只要異物的厚度、顏色與工件之間存在差異,則可以通過采用來自工件背面的透射光使異物的黑色陰影顯現出來。
要點:
選擇照明的第一步是根據工件的形狀及檢查目的,確定鏡面反射、漫反射、透射等照明方式。下一步是選擇照明的尺寸及光線顏色,以確保所得到的圖像適于檢查目的。
選擇照明:第二步(確定照明方法與光線形狀)
(1)鏡面反射圖像例 玻璃端面欠缺檢查
【根據工件及檢查目的選擇照明】
玻璃表面會映射照明光線。
需要強調玻璃與背景之間的反差。
最好使光線垂直照在工件上。
應確保工件上方有一定空間。
因此選擇同軸入射照明是最適宜的
(2)漫反射檢查例 橡膠密封圈欠缺檢查
【根據工件及檢查目的選擇照明】
工件是用黑色橡膠制成的,因此不會發生鏡面反射。
欠缺部分也是黑色的,同樣不會發生鏡面反射。
如果采用某種鏡面照射角度,使欠缺部分發生鏡面反射,則可以達到檢查目的。
可使光源接近工件。
(3)透射檢查例 引腳形狀檢查
【根據工件及檢查目的選擇照明】
工件是金屬材料制成的,表面凹凸不平,不能產生均勻的鏡面反射。
如使用透射光,則可以去除表面凹凸不平的影響,從而實現邊緣檢查。
工件背面可以設置光源。
因此選擇面光(背光)是最適宜的
要點:
在選擇了鏡面反射、漫反射或透射等照明方式后,根據檢查目的、背景、周圍環境等確定照明類型。一般說來,鏡面反射可選擇同軸入射照明、環形照明或棒型照明,漫反射可選擇低角度照明、環形照明或棒型照明,透射可選擇面照明或棒型照明。其中環形照明及棒型照明的設置距離更加靈活,因此應用范圍更廣。
選擇照明:第三步(決定光線顏色及波長)
利用補色進行檢測
為了檢測紙箱中是否有紅色包裝的點心,分別使用了白色、紅色及黑色的 LED 光源。下圖所示為三種光源造成的對比度差異。
利用波長進行檢測
透過包裝薄膜拍攝晶片上的刻印文字。與藍色相比,選擇薄膜透射率更高(散射率較低)的紅色光源可以產生更好的反差。
波長不同的光線具有不同的顏色、透射率(例如波長較大的紅色光線具有較高的透射率)、散射率(例如波長較小的藍色光線具有較大有散射率)等特性。
照明的理論知識 總結
選擇適宜的光源可以得到良好的拍攝效果,從而有利于提高視覺系統效果。選擇光源時有一定的規律可循。一般說來,可按照下列步驟選擇最理想的光源。
決定鏡面反射、漫反射、透射
決定光源形狀(制式)和尺寸
決定光源顏色(波長)
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原文標題:照明篇 I 視覺系統的基礎知識
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