机器视觉光源.pdf

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1、唐继珉技术支持工程师2012.7.28采像技术------机器视觉的第一步理想的图像摄取图像处理图像(加工·分析)运动控制光源在机器视觉中的----地位与重要性三大技术之一关键(采像技术,处理技术,运动控制技术)(直接影响系统的成败,处理精度和速度)机器视觉系统的功能要素镜头相机软件光源处理器人类视觉和机器视觉用物理量能够用物理量不能够测定的世界测定的世界眼睛是心灵的三维世界窗户心理世界机器视觉人类视觉用物理量来评价用心理量来评价图像信息图像信息光源的重要性●人类视觉获取众多的信息,进行综合的判

2、断明亮而均匀的光源认识・判断众多的信息认识过去的学识,经验,感情光源的重要性●机器视觉只提取必要的信息,进行准确的判断必要的信息特定的光源认识识别,判断图像处理器认识物体的构成通过由此而产生的●光和物体的相互作用光的变化量光反射来认识物体吸収透過散乱物体屈折旋光etc…巧妙的打光技法---提取所需的特征金属连接头普通照明凸出部分凹入部分巧妙的打光技法---消除干扰噪声保鲜袋条形码室内照明二值化消除塑料袋的直接反射光明亮・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

3、.光繊鹵素灯3.LED灯傳統光源１．高頻蛍光灯傳統光源２．光繊鹵素灯发光二极管LED照明ＬＥＤ照明的特長照射的自由度位置、方向、範囲、輝度及平行光和拡散光的选择响应速度快10μｓ（1/100万秒）波长的选择性强反射、散乱的最佳化寿命长約３万小时综合运转成本底耗电低,维护管理的工作量少LED光源的问世和成熟----1,拓展了机器视觉的适用领域2,提高了机器视觉的精度和速度通过同相机和镜头的有机组合,正逐步形成在机器视觉事业中,相对独立的专业技术领域。主要顔色紅、藍、緑、白其他橙色、紅外、

4、紫外中心波長照明半峰值(光波纯度)对图像的影响光波指向性鉆石棱角測定LDR-50A-SWLDR

5、50A-SW@²õFMAXA50%ÌPxÏ»¦ärOt調光：MAX、50%的輝度変化比較曲線12010080²õ100%60²õ50402000723368401344184823522856336038644368487253765880638468887392789684008904940899121041610920114241192812432ÔiH)・毎天測一次、共一年半・室温保持在２５℃前

6、後・輝度100%時約為4,000cd/cm2改进产品LDR2-系列机器视觉的关键在于照明照明技術的基本知識白黒CCD相機的照明手法＊摄取图像时,最重要之处是如何鲜明地获得:被测物与背景的浓淡差＊目前在图像处理领域中最泛用的技术手法是:二値化（白黒）処理照射光の種類平行光照射角度整齐的光。太阳光就是平行光。发光角度越窄的的LED直射光越接近平行光。直射光LED光源直接照射对象物的光。扩散光各种角度混合在一起的光。日常的生活用光几乎都是扩散光。偏振光对光源的转递方向,在特定的垂直平面,其波动

7、受到限制的光。通常是利用偏光板来防止特定方向的反射。照明技術4-1直射光、漫射光（Regularlight&Diffusedlight）直射光和漫射光的比较直射光漫射光明亮较暗射角窄射角宽会有光点无光点,光斑均匀LightdistributionskipReflection反射RegularreflectionDiffusedreflection直反射漫反射平面&光洁表面粗糙明亮较暗与照距无关与照距有关不反映颜色反映颜色反射实例(1)Light反射实例(2)Light漫反射直反射Mirror①

8、Mirror②PaperBack反射实例(3)Back反射实例(4)Back反射实例(5)BackReflection桌鏡鏡紙紙Back照明技術4-2明視野、暗視野（Brightfield&Darkfield）照射角度和成像的関係（IrradiationAngle)予備知識１．光呈（在真空中）直線傳播。２．入射角＝反射角３．光在行進中遇到障害物便反射、並發生散乱光。明視野：*暗視野：用直射光来観察對用散乱光来観察對象物整体（散乱光象物整体（直射光呈呈黒色）。白色）。FPQ-75LWD９０ｍｍ

9、FPQ-75LWD１０ｍｍ観察（１）観察（２）観察（3）条型照明(直接光)塑料饮料瓶肩部OCR明視野照明暗視野照明照明技術4-3透射照明(红外光,紫外光及背光源的運用)（Penetratinglight)扩散比率LEDcolor波長nm相对比率ＩＲ850&9400.23Red6601.00GR5252.25BL4703.89UV36510.12波长对物质穿透能力的比较读取芯带内的TSOP的型号使用紅色照明(660nm)的場合使用藍色照明(470nm)的場合紅外線照明850nmAnd940nm