标准光源选型

1OPT光源选型技术要点2目录OPTOPT公司简介公司简介光源的重要性光源的重要性打光的基础知识打光的基础知识OPTOPT光源的照射方式光源的照射方式OPTOPT非标光源非标光源选择光源的步骤选择光源的步骤3OPT公司简介OPT公司2005年开始专业从事机器视觉光源设计/生产/销售.设有对客户开放的视觉实验室国内有13家合作伙伴美国/新加坡/以色列等国有代理商超过12000个实验案例平均每周设计2款新光源公司产品具20有多项专利4OPT产品线5光源的重要性机器视觉系统的核心部分：图像的采集（如何得到一幅好的图片）和图像的处理（如何找到昀有效率、昀准确的算法）所有的信息均来源于图像之中，图像质量对整个视觉系统极为关键。目前视觉行业中用于图像处理的软件，大多是一些图像处理软件公司所提供的软件包，如德国MVTec公司的HALCON，美国Cognex的VisionPro，美国NI公司的LabVIEW等。在处理软件性能差异很微小的情况下，如何稳定、连续的获取好的图片将直接决定系统的稳定性。获取好的图片的途径：根据工件的特性和现场的环境，通过打光实验，进行正确的光源选择，进而保证获取图片的稳定性和连续性。61.定位2.找圆心3.求圆心到角端的距离4.判断距离1.定位2.二值化3.判断7光源的作用凸显出缺陷和背景的差异，提高图像对比度（图一）；形成昀有利于图像处理的成像效果（图一、二）；照明目标，提高目标亮度，克服环境光干扰，保证图像的稳定性（图三）；在我司几千个实验案例中，纯粹依赖于打光效果的项目占到50%以上。图一图二图三8灰度图像一般所说的黑白图像是灰度图像；灰度图像，由不同的亮度的像素点组成；亮度的划分一般是从昀暗（纯黑）到昀亮（纯白）被分成0-255共256级；光照射到工件表面，被反射，通过镜头被相机芯片所采集；工件表面每个点反射进入相机的光线的量多少不一；相机芯片上每个像元所采集的光量有多有少；采集光线多的像元，对应的像素点亮，反之则暗，从而形成图像。9什么是好的的图像效果均匀性好：图像的均匀性要好，整幅图像的背景的灰度值不能有过大的差异。针对反光很强的工件，打光一般有两个方向：全部反光，或是全部不反光；烟盒表面镭射反光很强，全反光会覆盖烟盒表面的字符；图像不均匀，影响处理效果。右边图片整个背景灰度值相近，处理起来相对左边要简单的多。打光不均匀理想效果10对比度好：图像中需要提取的特征和背景的灰度值差值要大（针对于黑白相机所采集的图像）。字符和背景对比度不高，字符很难看清。字符和背景黑白对比非常明显，字符轻易可见。均匀性和对比度是我们评判一幅图像质量好坏的基本准则，我们是否选择了正确的光源也是看图片达到以上所述的好的效果。11打光的基本知识光的反射定律：反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。光的反射定律反射定律的一些应用12反射定律的应用示例：硬币表面凸起的字符检测。银币凹凸部分被照亮，呈白色。银币光滑部分被照亮，呈白色。13光在真空中呈直线传播光的折射：受到材质的影响光的透射：材质和厚度影响透射率光的波长越长,对物质的透过力越强光的吸收：形成色差波长较长的红外光穿透皮肤，能清晰看到手掌里的血管。示例：手掌血管检测，波段对物质的透过力光的特性白光照射手掌，血管无法看清。14黑白相机，红色光源照明示例：下面的图像比较透过透明薄膜获取输送带中芯片上的印刷图案。使用红色照明获得的对比度高于使用蓝色照明，因为前者透过性更好（散射率更低）.使用波长进行检测黑白相机，蓝色光源照明彩色相机，红色光源照明彩色相机，蓝色光源照明15不同波长的光线呈现不同的颜色。波长决定特定颜色的特征，如容易透射（红光-波长较长）、容易散射（蓝光-波长较短）。光的颜色16示例：红绿蓝三色图案检测用绿色光源滤掉绿色，和背景混淆在一起。用红色光源滤掉红色，绿色和蓝色变成黑色。用蓝色光源滤掉蓝色，蓝色已经难以找到。什么是互补色？互补色是色环中正好相对的颜色，也称为对比色。使用互补色光线照射物体时，物体呈现的颜色将接近黑色。如果希望更鲜明地突出某些颜色，则选择对比色是昀佳选择。色环的应用17实物原图互补色（黄色）昀好的颜色（蓝色）相邻色（绿色）示例：瓶盖字符检测，选择合适的颜色过滤背景18OPT光源的照射方式类别型号代码特点与应用环形光RI多种照射角度可选条形光LI高亮度，可作前光和背光使用线形光LS线阵相机专用光源同轴光CO同轴照明点光PI同轴镜头专用，同轴照明，高亮度面光FL适合作为背光或需要光线柔和的前光场合组合条形光LIM多种照射角度可调碗状光RID视场内光线均匀，任意颜色可调AOI专用光源RIARGB三色组合，体现工件表面坡度信息19环形光高角度照射方式产品特点：高角度光源提供高角度照射、不同颜色组合，更能突出物体的物体表面信息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，光线均匀扩散应用领域：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集成电路印字检查无缺损工件，图像为宜完整的无阴影圆形亮环。缺损工件，缺损处无反射光线进入相机，圆环内出现阴影。示例：玻璃管口缺损检测20环形光高角度应用明亮部分光路示意阴影部分光路示意21环形光低角度照射方式产品特点：90角度光源提供低角度照射、更能突出物体的物体表面轮廓多种紧凑设计，节省安装空间应用领域：IC元件检测塑胶容器检测集成电路印字检查普通光源照射无法体现IC表面的字符90°光源照射能够很清晰的看到字符信息示例：检测IC字符22条行光源照射方式产品特点：条形光源是较大方形结构被测物体的首选光源颜色可根据要求搭配，自由组合照射角度与安装随意可调应用领域：金属表面检测图像扫描表面裂痕检测LCD面板检测等低角度圆柱两头打光，直接反光无法进入镜头，但表面的异常（字符、划伤）由于反光程度不一样，可以呈现与背景不同的灰度。示例：电池盖子字符检测23PI点光源照射方式产品特点：大功率LED，体积小，发光强度高光纤卤素灯的替代品，尤其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领域：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普通光源配合同轴远心镜头，对比度未达到昀佳效果。点光配合同轴远心镜头，平行光效果使得图像对比度提高。示例：工件表面缺陷24同轴光源的照射方式产品特点：同轴光源可以消除物体表面不平整引起的阴影，从而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。应用领域：此系列光源昀适宜用于反射度极高的物体，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点定位针对反光强的工件，其他光源能作出一定的效果，但是感觉对比度不够高。利用反光，同轴光源在此实验中能很清晰的看到Mark点，对比度很高，效果一目了然.示例：胶膜MARK点定位25背光照明产品特点：用高密度LED阵列面提供高强度背光照明，能突出物体的外形轮廓特征，尤其适合作为显微镜的载物台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领域：机械零件尺寸的测量，电子元件、IC的外形检测，胶片污点检测，透明物体划痕检测等。检测物体轮廓使用前光，物体细节部分难以凸现出来，边缘感觉模糊，难以确定真正的边缘。使用背光检测物体轮廓信息是昀佳选择，边缘不但清晰明了，就连物体上细小的孔都能很明白的看清楚。示例：手机按键检测26普通背光配合远心镜头效果，漫射光使边缘有眩光产生，边缘不准确。器件透视尺寸检测器件透视尺寸检测平行光配合远心镜头效果。避免了扩展漫射面光源引起的边缘发虚现象，测量精度和稳定性大幅提高。27LIM条形组合光源产品特点：四边配置条形光，每边照明独立可控可根据被测物体要求调整所需要照明的角度适用性广应用领域：PCB基板检测，IC元件检测焊锡检查，Mark点定位显微镜照明，包装条码照明球形物体照明等示例：遥控器按键检测组合条形光源尺寸可根据工件所需随意组合，是大视场检测比较理想的光源。环形光源内径太小，不适合大视场的打光。出现漏灯现象。28RID球积分照明产品特点：具有积分效果的半球面内壁，均匀反射从底部360°发射出的光线，使整个图像的照度十分均匀。应用领域：适合于曲面，表面凹凸，弧形表面检测金属、玻璃表面反光较强的物体表面检测喷锡PCB板，焊盘表面呈轻微凹凸状，普通环形光照射，焊盘图像呈现轻微阴影。采用球积分无影光照射，焊盘图像无阴影，整幅图像对比度高。示例：喷锡PCB板检测29球积分打光，方向和广度都十分均匀，键盘字符很清晰背景形状基本全部滤掉，没有影响。反光极强的易拉罐底部成球面状，球积分光源正好可以形成一个均匀的球面对它打光。使得表面看起来非常均匀且字符清晰可见。示例：手机字符检测示例：易拉罐底部字符检测30线性光源照明方式产品特点：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领域：线阵相机照明专用印刷，钢材等流水线上AOI专用线性光源检测，亮度已能满足其要求，整个视场也非常均匀。烟丝和背景对比度高普通光源检测时，亮度不够，大视场的情况下难以把整个幅面做的均匀，背景和烟丝难以分辨示例：烟丝检测难点：烟草行业工件运行速度快，视场大，而且要求非常均匀，对光源亮度要求非常高。31RIAAOI光源产品特点：不同角度的三色光照明，将目标上不同倾斜角度显示为不同颜色，从而凸显焊锡三维信息，通过一定算法，还原工件表面三维特征。外加漫射板导光，减少反光RIM不同角度组合应用领域：专用于电路板焊锡检测元件焊点示例：PCB板焊锡检测实验难点：用三色二维图像显示焊锡的三维信息，均匀性要求非常高。AOI光源特定的三种光源角度，在PCB板上形成鲜明的三色图像，通过一定算法，还原出工件的三维信息。32交流时间