機器視覺光源選擇

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2021/05/02

編寫:adminBOSS

 

視覺光源有白色、藍色、紅色、綠色、紅外、紫外等顏色,每種顏色的波長各不相同,也適用於不同的場景下使用。

 

各種顏色的光源適用場景介紹:

 

白色光源(W) 白色光源通常用色溫來界定,色溫高的顏色偏藍色(冷色,色溫>5000K),色溫低的顏色偏紅(暖色,色溫<3300K),界於3300與5000K之間稱之為中間色,白色光源適用性廣,亮度高,特別是拍攝彩色圖像時使用更多。 藍色光源(B) 藍色光源波光為430-480之間,適用產品:銀色背景產品(如鈑金,車加工件等)、薄膜上金屬印刷品。

 

紅色光源(R) 紅色光源的波長通常在600-720之間,其波長比較長,可以透過一些比較暗的物體,例如底材黑色的透明軟板孔位定位、綠色線路板線路線路檢測,透光膜厚度檢測等,採用紅色光源更能提高對比度。

 

綠色光源(G) 綠色光源波長510-530,界於紅色與藍色之間,主要針對產品:紅色背景產品,銀色背景產品(如鈑金,車加工件等)。

 

紅外光(IR) 紅外光的波長一般為780-1400,紅外光屬於不可見光,其透過力強。一般LCD屏檢測、視頻監控行業應用比較普遍。

 

紫外光(UV) 紫外光的波長一般為190-400,主要應用於證件檢測、觸摸屏ITO檢測、布料表面破損、點膠溢膠檢測等方面,金屬表面划痕檢測等。

 

光源的打光方式有哪些?

 

常見的打光方式有以下幾種:前面打光法;背面打光法;結構光打光法;混合多方式照明;特殊式打光法。

 

光源垂直照射

 

特點:照射面積大、光照均勻性好、適用於較大面積照明。可用於基底和線路板定位、晶片部件檢查等(0角度環光、面光源)。

 

角度照射

 

特點:在一定工作距離下,光束集中、亮度高、均勻性好、照射面積相對較小。常用於液晶校正、塑膠容器檢查、工件螺孔定位、標籤檢查、管腳檢查、集成電路印字檢查等(30、45、60、75等角度環光*)。注意觀察光源的角度。

 

低角度照射

 

特點:對錶面凹凸表現力強。適用於晶片或玻璃基片上的傷痕檢查(90度環光*)。

 

背光照射

 

特點:發光面是一​​個漫射面,均勻性好。可用於鏡面反射材料,如晶片或玻璃基底上的傷痕檢測;LCD檢測;微小電子元件尺寸、形狀,靶標測試。 (背光源、平行背光源)。

 

多角度照射

 

特點:RGB三種不同顏色不同角度光照,可以實現焊點的三維信息的提取。適用於組裝機板的焊錫部份、球形或半圓形物體、其它奇怪形狀物體、接腳頭(AOI光源)。

 

同軸光照明

 

特點:類似於平行光的應用,光源前面帶漫反射板,形成二次光源,光線主要趨於平行。用於半導體、PCB板、以及金屬零件的表面成像檢測,微小元件的外形、尺寸測量。 (同軸光源,平行同軸光源)

 

 

光源的形狀如何選擇?

 

 

條形光

1、條光照射寬度最好大於檢測的距離,否則可能會照射距離遠造成亮度差,或者是距離近而幅射面積不夠;

2、條光長度能夠照明所需打亮的位置即可,無須太長造成安裝不便,同時也增加成本,一般情況下,光源的安裝高度會影響到所選用條光的長度,高度越高,光源長度要求越長,否則圖像兩側亮度傳經比中間暗;

3、如果照明目標是高反光物體,最好加上漫射板,如果是黑色等暗色不反光產品,也可以拆掉漫射板以提高亮度。

 

 

環形光

1、了解光源安裝距離,過濾掉某些角度光源;例如要求光源安裝尺寸高,就可以過濾掉大角度光源,選擇用小角度光源,同樣,安裝高度越高,要求光源的直徑越大;

2、目標面積小,且主要特性在表面中間,可選擇小尺寸0角度或小角度光源;

3、目標需要表現的特徵如果在邊緣,可選擇90度角環光,或大尺寸高角度環形光;

4、檢測表面劃傷,可選擇90度角環光,盡量選擇波長短的光源。

 

 

條形組合光

1、條形組合光在選擇時,不一定要按照資料上的型號來選型,因為被測的目標形狀、大小各不一樣,所以可以按照目標尺寸來選擇不同的條形光源進行組合;

2、組合光在選擇時,一定要考慮光源的安裝高度,再根據四邊被測特徵點的長度寬度選擇相對應的條形光進行組合。

 

 

背光源/平行背光

1、選擇背光源時,根據物體的大小選擇合適大小的背光源,以免增加成本造成浪費;

2、背光源四周一條由於的外殼遮擋,因此其亮度會低於中間部位,因此,選擇背光源時,盡量不要使目標正好位於背光源邊緣;

3、背光源一般在檢測輪廓時,可以盡量使用波長短的光源,波長短的光源其衍射性弱,圖像邊緣不容易產生重影,對比度更高;

4、背光源與目標之間的距離可以通過調整來達到最佳的效果,並非離得越近效果越好,也非越遠越好;

5、檢測液位可以將背光源側立使用; 6、圓軸類的產品,螺旋狀的產品盡量使用平行背光源。

 

 

同軸光

1、選擇同軸光時主要看其發光面積,根據目標的大小來選擇合適發光面積的同軸光;

2、同軸光的發光面積最好比目標尺寸大1.5~2倍左右,因為同軸光的光路設計是讓光路通過一片45度半反半透鏡改變,光源靠近燈板的地方會比遠離燈板的亮度高,因此,盡量選擇大一點的發光面避免光線左右不均勻;

3、同軸光在安裝時盡量不要離目標太高,越高,要求選用的同軸光越大,才能保證才均勻性。

 

 

平行同軸光

1、平行同軸光光路設計獨特,主要適用於檢測各種划痕;

2、平行同軸光與同軸光錶現的牲點不一樣,不能替代同軸光使用;

3、平行同軸光檢測劃傷之類的產品,盡量不要選擇波長長的光源。

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