一套完整的視覺檢測(cè)系統(tǒng)主要包含圖像采集部分和圖像分析部分,而圖像采集部分主要有工業(yè)相機(jī)、工業(yè)鏡頭以及機(jī)器視覺光源承擔(dān),今天我們主要介紹機(jī)器視覺光源的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)及選型技巧。
首先我們需要了解,機(jī)器視覺中的光源起到哪些作用:
照亮目標(biāo),提高亮度;
形成有利于圖像處理的成像效果,降低系統(tǒng)的復(fù)雜性和對(duì)圖像處理算法的要求;
克服環(huán)境光干擾,保證圖像穩(wěn)定性,提高系統(tǒng)的精度、效率;
通過(guò)恰當(dāng)?shù)墓庠凑彰髟O(shè)計(jì),可以使圖像中的目標(biāo)信息與背景信息得到最佳分離,這樣不僅大大降低圖像處理的算法難度,同時(shí)提高系統(tǒng)的精度和可靠性,但非常遺憾,目前沒(méi)有一個(gè)通用的機(jī)器視覺照明系統(tǒng),可以應(yīng)對(duì)不同的檢測(cè)要求,因此針對(duì)每個(gè)特定的案例,都需要設(shè)計(jì)適應(yīng)的照明裝置,以達(dá)到最佳效果,而不合適的照明,則會(huì)引起很多問(wèn)題,機(jī)器視覺光源如此重要,卻往往被很多人忽視。
目前機(jī)器視覺光源主要采用LED(發(fā)光二極管),由于其形狀自由度高,使用壽命長(zhǎng)、響應(yīng)速度快、單色性好、顏色多樣、綜合性價(jià)比高等特點(diǎn)在行業(yè)內(nèi)廣泛應(yīng)用:
形狀自由度
一個(gè)LED光源是由許多單個(gè)LED組合而成的,因而跟其他光源相比,可做成更多的形狀,更容易針對(duì)用戶的情況,設(shè)計(jì)光源的形狀和尺寸。
使用壽命長(zhǎng)
為了使圖像處理單元得到精確的,重復(fù)性好的測(cè)量結(jié)果,照明系統(tǒng)必須保證相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能夠提供穩(wěn)定的圖像輸入。LED光源在連續(xù)工作10,000到30,000小時(shí)后,亮度衰減,但遠(yuǎn)比其他型式的光源效果好。此外,用控制系統(tǒng)使其間斷工作,可抑制發(fā)光管發(fā)熱,壽命也將延長(zhǎng)一倍。
響應(yīng)速度快
LED發(fā)光管響應(yīng)時(shí)間很短,響應(yīng)時(shí)間的真正意義是能按要求保證多個(gè)光源之間或一個(gè)光源不同區(qū)域之間的工作切換,采用專用控制器給LED光源供電時(shí),達(dá)到最大照度的時(shí)間小于10s
顏色多樣
除了光源的形狀以外,得到穩(wěn)定圖像輸入的另一方面就是選擇光源的顏色。甚至相同形狀的光源,由于顏色的不同得到的圖像也會(huì)有很大的差別。實(shí)際上,如何利用光源顏色的技術(shù)特性得到最佳對(duì)比度的圖像效果一直是光源開發(fā)的主要方向。
綜合性運(yùn)營(yíng)成本低
選用低廉而性能沒(méi)有保證的產(chǎn)品,初次投資的節(jié)省很快會(huì)被日常的維護(hù)、維修費(fèi)用抵消。其他光源不僅耗電是LED光源的2-10倍,而且?guī)缀趺吭戮鸵鼡Q,浪費(fèi)了維修工程師許多寶貴的時(shí)間。而且投入使用的光源越多,在器件更換和人工方面的花費(fèi)就越大,因此選用壽命長(zhǎng)的LED光源從長(zhǎng)遠(yuǎn)看是很經(jīng)濟(jì)的。