【光电智造】机器视觉应用八大打光技巧分享

今日光电 2023-11-23 18:09

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机器视觉系统中的照明系统是极其重要的一部分，它的好坏直接影响着后面的图像处理。好的照明系统可以减少很多图像处理工作，提升整个机器视觉系统效率。那么照明是怎样一门学问呢？如何在机器视觉系统中选择合适的照明系统呢？

合适的照明是机器视觉应用成功的关键，而且是第一要考虑的部分。一个设计良好的照明系统不仅会带来更好的性能，节约时间，而且从长远来看能节约成本。

最适合机器视觉照明八大技巧

1、检测材料缺损请使用亮度高的光；

2、精确定位请使用合适波长的光；

3、检测玻璃上的刮痕请使用非漫射的光；

4、检测透明包装请使用漫射光；

5、创造对比请使用颜色光；

6、检测快速移动物体请使用频闪光；

7、消除反射时请使用红外光；

8、消除颜色变化请使用红外光。

照明怎样影响机器视觉应用呢？

机器视觉系统在工作过程中，依赖于图像质量，高质量的图像可以使系统能够更加精准地从检测物体中提取信息，而在视觉应用中的图像质量很大程度上取决于照明条件：颜色、角度以及光源数量。

照明又取决于检测物体的尺寸、表面的特征、部分几何特征以及系统需求。

选择照明时需考虑的5大方面

1、表面是光滑，还是崎岖不平？

2、表面是暗淡，还是光亮？

3、对象是弯曲的，还是平坦的？

4、条码或标记的颜色是怎样的？

5、是检测移动的物体，还是静止的对象？

技巧一：使用亮光去检测材料缺损

例：在塑料浇注中验证材料是否有缺损

通过塑料浇注的应用，可以验证材料是否有缺损，这对于确保密封表面是否良好有很重要的效果。当有材料缺损时（比如浇注到模型中的材料不充分），就会产生不利的条件。

照明技术：亮场

亮场照明技术依赖表面纹理和平坦地形。光线遇到平坦反光的表面将光线反射回到相机，创立一个亮区域。粗糙纹理或表面缺损会将光线散射而远离相机，创立了暗区域。

技巧二：精确组件定位使用合适的波长

比如检测倒装芯片（Flipped Chips），在PCB装配中验证合适的零件方向是常见的机器视觉应用。

照明技术：亮场

为了验证装配问题，使用蓝光波长的打亮芯片方位。这个照明技术依靠波长和同轴照明几何。蓝色波长（460 纳米）能很好地区分银质和铜质表面：铜吸收蓝光呈现出暗场，银反射蓝光呈现亮场。同轴照明几何消除错误反射：不想要的耀眼点，反射和暗点。

技巧三：在玻璃中检测裂痕使用非漫反射

比如检测玻璃容器上的裂痕

照明技术：暗场

在这个应用当中，用暗场照明来创立一个明亮的，在暗背景下容易检测的感兴趣特征。在一个暗场区域中光线直接通过透明的瓶子。大多数穿透透明对象的光线不会被相机检测到。如果材料不规则，比如有裂纹，一些光线就会凸显出这个不规则。特别是划痕创立了一个内部空缺，这里光线折射和反射，以许多角度散射包括返回给相机。这些光线将很难检测的划痕转换到暗背景下的亮特征。