CCS机器视觉光源培训资料

穏定均匀的光源極其重要将被測物与背景尽量明顕区分◆灯的種類1.高頻蛍光灯2.光繊鹵素灯3.LED灯傳統光源１．高頻蛍光灯傳統光源２．光繊鹵素灯`ＬＥＤ照明和傳統照明的比較1.形状的自由度一个LED光源是由许多单个LED发光管组合而成的，因而比其他光源可做成更多的形状，更容易针对用户的情况，设计光源的形状和尺寸。ＬＥＤ照明和傳統照明的比較2.使用寿命長为了使图像处理单元得到精确的，重复性好的测量结果，照明系统必须保证相当长的时间内能够提供稳定的图像输入。LED光源在连续工作10,000到30,000小时后，亮度衰减，但远比其他型式的光源效果好。此外，用控制系统使其间断工作，可抑制发光管发热，寿命将延长一倍。ＬＥＤ照明和傳統照明的比較3.响应速度快LED发光管响应时间很短，响应时间的真正意义是能按要求保证多个光源之间或一个光源不同区域之间的工作切换。采用我们的专用电源给LED光源供电时，达到最大照度的时间小于10s。ＬＥＤ照明和傳統照明的比較4.可自由地選擇顔色除了光源的形状以外，欲得到稳定图像输入的另一方面就是选择光源的颜色。甚至相同形状的光源，由于颜色的不同得到的图像也会有很大的差别。实际上，如何利用光源颜色的技术特性得到最佳对比度的图像效果一直是光源开发的主要方向。ＬＥＤ照明和傳統照明的比較5.综合性運轉成本很低选用低廉而性能没有保证的产品，初次投资的节省很快会被日常的维护、维修费用抵消。其他光源不仅耗电是LED光源的2-10倍，而且几乎每月就要更换，浪费了维修工程师许多宝贵的时间。而且投入使用的光源越多，在器件更换和人工方面的花费就越大，因此选用寿命长的LED光源从长远看是很经济的。CCS公司LED照明特性介紹主要顔色紅、藍、緑、白其他橙色、紅外、紫外中心波長光波指向性LDR－50A-SW　調光：MAX、50%の輝度変化率比較グラフ0204060801001200723368401344184823522856336038644368487253765880638468887392789684008904940899121041610920114241192812432時間（H)%調光100％調光50％LDR-50A-SW調光：MAX、50%的輝度変化比較曲線・毎天測一次、共一年半・室温保持在２５℃前後・輝度100%時約為4,000cd/cm2一个稳定的、可靠的图像处理系统不能仅仅局限于在试验室的严格条件下才能应用，而应该在真正的工业制造环境中，在不断变化的环境光和其他工况条件下，对于不同的材料、不同的机器都可以实时摄取到高质量、高对比度的图像。基于这种情况，选择合适的，能够克服这些因素的光源非常重要。遗憾的是，没有一个通用的照明系统能够适应各种场合。针对具体的应用，从诸多可选的方案中选择一个最佳的照明系统是整个图像处理系统稳定工作的关键。在需要应用光源的场合中大约20%-30%或以上不能用标准的光源方案解决，需为用户重新开发光源。显而易见的是，未来图像处理技术的发展必须依赖于照明技术的同步发展。CCSInc外観CCSInc内庁低角度方式ＬＤＲ－LA系列＆ＬＤＲ－LA-1系列SOLUTION2000p.13~14条形方式集光方式LN-60&LN-200SOLUTION2000p.17~18拡散光低角度方式平面環形方式LFR-&LKR-系列SOLUTION2000p.21~22碗状圓拱形方式LDN-50/90A&PDM-150-15LDM-50／90同軸方式LFV-系列SOLUTION2000p.29~30LCD字符検査同軸光LCD／晶片定位透射方式①LDL-TP-&LDL-系列SOLUTION2000p.23~24透射方式②LFL-系列SOLUTION2000p.25~26流線方式LND-系列SOLUTION2000p.27~28照明技術的基本知識白黒CCD相機的照明手法＊目前、在圖像処理領域中最広範的技術手法是：二値化（白黒）処理＊摂取圖像時、最重要之處是如何鮮明地獲得：被測物与背景的濃淡差二値化処理俗称黒白処理。将CCD相機所獲取的像素（pixel:pictureelement)的濃淡情報（256輝階）轉換成二元化的黒白２値圖像。由于能大大縮短処理時間、簡化処理過程而被広範使用。0255閾値将構成濃淡圖像的各像素（pixel:pictureelement)二値化時的基準値。像素的輝度比此値大則轉換為白（1）、比此値小則轉換為黒（0）。一般多将閾値設定上下限来処理。但往々将上限固定為最大値（255）。0255像素閾値等級照明技術4-1明視野、暗視野（Brightfield&Darkfield）予備知識１．光呈（在真空中）直線前進。２．入射角＝反射角３．光在行進中遇到障害物便屈折、並發生散乱光。明視野：用直射光来観察對象物整体（散乱光呈黒色）。暗視野：用散乱光来観察對象物整体（直射光呈白色）。FPQ-75LWD９０ｍｍFPQ-75LWD１０ｍｍ観察（１）観察（２）照明技術4-2照射角度和成像的関係（IrradiationAngle)連接挿件内漕的接片間距照明技術4-3透射照明（Penetratinglight)予備知識１．因材質和厚度不同、對光的透過特性（透明度）各異。２．光根拠其波長之長短、對物質的穿透能力（穿透率）各異。３．光的波長越長、對物質的透過力越強，光的波長越短、在物質表面的拡散率越大。４．透射照明、即是使光線透射對象物、並観察其透過光之照明手法。拡散比率LEDcolor波長nm相対比率ＩＲ9500.23Red6601.00GR5252.25BL4703.89UV37010.12事例１讀取中国人民幣紙幣的編号背光源LFL-100光量：３０％背光源LFL-100光量：６０％事例２検査塑封内的薬片之有無LDL-TP-51X51使用事例３測検樹脂型材的尺寸（輪廓）落射照明看不到達橡胶製的尖爪落射照明提高光量背光源使用LFL-1００事例４軟扁電纜導線的破損検査使用ＬＦＶ－７０同軸光使用LFL-100平面背光事例５讀取塑封帯内的TSOP的型号使用紅色照明(660nm)的場合使用藍色照明(470nm)的場合不適合使用透過照明的事例ＬＦＶ－５０ＡＬＦＶ－５０ＡLDL-TP-83x75ＬＤＬ-ＴＰ-８３ｘ７５照明技術4-４色（補色、対撮像的影響）（Utilizationofcolor)光的三原色和色材的三原色之補色関係色材的三原色C．青緑Ｍ．赤紫Ｙ．黄色光的三原色R．紅Ｇ．緑Ｂ．藍紅藍緑白黄青緑赤紫780650590570510450420380可視光単位：波長（ｎｍ）波長１ｎｍ＝１／1,000,000mm顔色的反射紅色以外的顔色－吸収白色巧妙地選擇照明色及運用補色之手法、可使難以摂取的圖像一挙成功、或能取得更為優質的画像。樹脂和晶片的外観検査赤用緑光可同時検査晶片和導線用紅光可単独検出晶片破損銅色導線框架上塗有銀色塗層用紅色照明可清晰地検測基板模式銅色導線框架上塗有銀色塗層用藍色照明可清晰地分辨出塗層金属面の分光反射率304050607080901004004505005506006507007508008509009501000波長(nm)反射率(%)アルミニウム銀金銅波長(nm)ハンダボール検査紅問題:可看到達底部的導線藍可単独摂取熔接点的圓球照明色和色材（対象物）之相性色温：近い遠い画像：淡濃Ｍ（紫紅）Ｙ（黄色）C（青色）Ｒ(紅）照明色：Ｒ・Ｇ・Ｂ色材：Ｃ・Ｍ・Ｙ淡淡淡淡淡濃濃濃濃Ｇ（緑）Ｂ（藍）照明色對象物的顔色圖像的深淡程度啤酒瓶的王冠蓋紅白青緑藍LDR-74LA-RGBＰＴＵ系列（電圧式専用頻閃電源）２回路単独調光頻閃發光時間：10~990μｓＥＸ．ＬＤＲ－１２０Ｂ（ＤＣ１２Ｖ２４Ｗ紅光）比較例（１）数碼電源ＰＤ－３０１２的場合明るさ４．８明るさ１．３（２）頻閃電源ＰＴＵ－３０１２的場合ＥＸ．４．８／１．３≒３．６倍的亮度（１）数碼電源ＰＤ－３０２４的場合明るさ１．８（２）頻閃電源ＰＴＵ－３０２４的場合明るさ５．１ＥＸ．５．１／１．８≒２．８倍的亮度ＥＸ．ＬＤＲ－９０Ｂ－ＳＷ（ＤＣ２４Ｖ１５Ｗ白光）的比較例輔助配件的運用（偏光技術・防外乱光濾波片）SOLUTION2000p.45~46偏光鏡片偏光板没有用偏光技術的場合使用偏光技術後偏光原理防外乱光濾波片防外乱光濾波片的効果鋼尺両側輪廓模糊防外乱光濾波片的効果鋼尺両側輪廓清晰防外乱光濾波片的効果金属工件輪廓模糊防外乱光濾波片的効果金属工件輪廓清晰防止外乱光的原理CCS公司的服務和価値所在客戸来公司實験免費短期出借試用實様現場實地演示来様實験、用E-mail發送「報告書」以LED照明為載体、提供解決方案（SOLUTION）Testreportcamera:CCD1/2lens50mmＲiｎg:15mmLWD(light~work):mmWD(lens~work):190mmlight:LFL-4012（2pcs)Workpiece:XG-VSthefieldofvision:13mmpowersupply:PSD-1012lightintensity:40％Testreportcamera:1/2CCDｌｅｎｓ(withPolarizerfilter)12mmring:0mmLWD(light~work):150mmWD(lens~work):290mmlight:LＦＲ-200+LFV-130Workpiceｗａｒｄoncanthefieldofvision:110mmpowersupply:PSD-3012********************************WangYaodongCCSInc.TEL:[phone]FAX:[phone]Shimodachiuri-agaru,Karasuma-dori,Kamigyo-ku,Kyoto,602-8011Japan********************************选择照明的前提信息*检测内容(application)外观检查、OCR、尺寸测定、定位*对象物(sample)1.想看什麽(异物、伤痕、损缺、敲痕、污染、标识、形状)?2.表面状态(镜面、糙面、曲面、平面)?3.立体?平面?4.材质、表面颜色?5.视野范围?6、动态还是静态(相机快门速度)?*限制条件1.工作距离(镜头下端到被测物表面的距离)2.设置条件(照明的大小、照明下端到被测物表面的距离、反射型or透射型)3.周围环境(温度、外乱光等)4.相机的种类(面阵or线阵)CCS公司實験理念：１．留有余地２．更緊凑些３．更経済些４．更理想些