
可见光的三原色与颜色关系
- 三原色为红色(R)、绿色(G)、蓝色(B),任意光色都可通过这三原色的混合得到。
- 加色规律:红+绿=黄,红+蓝=洋红/品蓝,红+绿+蓝=白。
- 三原色不可再分解,理论上可通过这三种色光实现大多数颜色的呈现。颜色的冷暖与光的色调会影响照明的选择和场景感知。
机器视觉系统中光的作用
- 强化目标特征,削弱背景信息
- 提高检测的对比度与鲁棒性
- 简化图像处理算法,降低系统复杂度
- 提升检测精度与处理速度
3.1 环形光源
- 描述与原理:采用柔性基板,可在任意角度弯曲,形成最佳外径、内径和照射角度的环形照明系统。
- 特点:多角度定制、安装简便、LED阵列密度高、亮度高、可选漫射板以匹配不同需求。
- 应用领域:PCB基板检测、塑胶容器检测、电子元件与集成电路字符检测、显微照明、通用外观检测、液晶对比度校正等。
3.2 条形光源(常规型)
- 描述与原理:铝合金一体成型,结构稳定,具备良好散热,安装方式灵活。
- 特点:尺寸灵活、照射角度可调、颜色与检测需求自由组合、可选漫射板实现均匀照明。
- 应用领域:LCD字符定位、薄膜破损检测、连接器引脚平整度检测、液晶元件检测等。
3.3 条形光源(非标型)
- 描述与原理:与常规型类似,强调尺寸与角度的定制化以满足特定检测需求。
- 特点和应用与常规型类似,聚焦于灵活适配。
3.4 条形组合光源
- 描述与原理:多根条形光自由组合,可独立调节每根光的角度,实现多角度照明效果。
- 特点:四边独立控制、照明角度可按被测物要求调整、通用性强。
- 应用领域:焊锡检测、封装件外观与裂纹检测、电子元件检测、金属板表面检测、包装与标签检测等。
3.5 高亮高均条形光源
- 描述与原理:以铝合金一体成型为基础,强调高亮度与均匀性。
- 特点:尺寸灵活、照射角度可自由调整、颜色自由组合、可选漫射板实现均匀扩散。
- 应用领域:与上述条形光源类似的多场景检测。
3.6 面光源(背光源)
- 描述与原理:LED分布在光源底部,经特殊扩散材料形成均匀背光。
- 特点:均匀性好、光线柔和自然、可定制多色背光、底部高密度LED。
- 应用领域:机械零件尺寸测量、电子元件与IC外形检测、胶片污点检测、透明物体划痕检测等。
3.7 平行面光源
- 描述与原理:底部均匀分布的LED,经扩散材料形成平行光照射。
- 特点:高均匀性、光线柔和自然、可定制多色背光、适应性强。
- 应用领域:机械零件尺寸测量、电子元件与IC外形检测、胶片污点检测、透明物体划痕检测等。
3.8 开孔面光源
- 描述与原理:背光源为平板式,LED分布在底部,经过回形或环形结构并经导光板实现均匀背光。
- 特点:高密度LED、均匀性好、亮度高、尺寸多样、适用范围广。
- 应用领域:检测四边外形尺寸、边缘破损、透明物体杂质、液位高度、螺丝缺陷等。
3.9 侧面道光背光源
- 描述与原理:侧面导光的背光源,超薄设计,面阵或线阵可选。
- 特点:导光材料特殊、多次散射、光线指向性可控、结构极薄、可定制颜色与尺寸。
- 应用领域:大面积电路板检测、透视尺寸测量、LED坏点检测等。
3.10 同轴光源
- 描述与原理:高密度LED结合分光镜,与CCD/相机同轴,减少重影,适合光洁表面缺陷检测。
- 特点:高亮度LED阵列、有效消除重影、光线均匀、适用范围广。
- 应用领域:反光物体缺陷、二维码识别、边缘定位、丝印定位、Mark点定位、芯片字符检测、饮料瓶口检测等。
3.11 直角同轴光源
- 描述与原理:类似同轴光源,采用直角结构,光线同轴于检测路径VSport。
- 特点与应用同样聚焦于高亮、消除重影、均匀照明等。
- 应用领域:反光物体表面缺陷、二维码识别、边缘定位、丝印定位、Mark点定位、芯片字符检测、饮料瓶口检测等。
3.12 高亮高均同轴光源
- 描述与原理:同轴结构,强调高亮度与高均匀性。
- 特点:高密度LED阵列、重影抑制、均匀照明、广泛适用。
- 应用领域:与3.10类似的检测场景。
3.13 同轴平行光源
- 描述与原理:通过特定光学镜片组合实现同轴且平行的光照,抑制衍射,提升成像清晰度。
- 特点:高亮大功率LED、抑制反光、光线均匀、平行度高。
- 应用领域:反光平面缺陷检测、手机屏幕表面微划伤、充电器表面微缺陷、玻璃表面微凹凸、激光雕刻字符、产品轮廓毛刺等。
3.14 线性光源
- 描述与原理:大功率LED阵列配合圆筒透镜,形成窄带高亮线光,常与线阵摄像机搭配使用。
- 特点:可定制光源、采用高密度LED与漫射板降低高反光区域的照明不均、实现高均匀性的连续检测、柱面透镜实现超高亮度。
- 应用领域:布匹检测、印刷字符检测、玻璃划痕检测、标签与字符检测、手机外壳划痕与污点检测、茶叶颜色分拣、钢板检测等。
3.15 圆顶光源
- 描述与原理:高均匀性的球面漫反射光源,LED发光经球面漫反射后分布均匀。
- 特点:无影、适于表面起伏与反光物体、均匀性高。
- 应用领域:凹凸表面与反光物体检测、金属/玻璃表面检测、易拉罐底部喷码检测、食品与药品外观检测等。
3.16 隧道光源
- 描述与原理:高亮大功率LED,结合球积分与条形光特性,提供大幅面均匀光照;可选开孔或开槽,面阵与线阵均可适用。
- 特点:定制化程度高、适应大幅面均匀光照、灵活的开孔/开槽设计、兼容面阵与线阵。
- 应用领域:烟包表面检测、大幅面表面缺陷检测、线阵AOI、电子产品外壳污点与杂质检测等。
4.1 机器视觉硬件选型中的光源选型
- 该部分聚焦于在具体场景下如何根据检测目标、材料特性、表面形貌和光照需求来选择合适的光源类型与配置,强调匹配工艺要求、成本与系统稳定性。
