同轴光源——机器视觉成像的利器

发布时间:2024年01月22日

在机器视觉中,常借助光源来提高成像效果。同轴光源作为一种辅助光源,可用于被测物表面平整的情况下。根据同轴光源的特点,只有平整的物面才能较好的将光反射到镜头中。不平整的物面上的光被斜着反射到其他地方,因此会在图像中呈现暗色。因此那些不平整的地方,才能够较好的凸显出来。

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CCS光源LFV3系列产品图

光源通过漫射板发散打到半透半反射分光片上,该分光片将光反射到物体上,再由物体反射到镜头中。由于物体反射后的光与相机处于同一个轴线上,因此,此种方式的光源被称之为同轴光源。它有两大作用:

  • 筛选与相机同轴的光线

由于其特殊的光学设计,能够同时筛选射向物方和像方的光线,使用得当可以让机器视觉检测更加便捷清晰。

  • 帮助视觉系统捕捉特征

可以通过筛选光线,通过明暗的对比,凸显被测物特征。

使用同轴光源应该注意:

同轴光不能离物体太近,否则会因为其发光面的漏光而导致光面不是漫射的均匀光。由于中间有块半透半反射玻璃,且当同轴光用于物体和镜头之间时,会影响成像的精度。其可能导致边缘变虚,不够锐利。

构成例

LFV3-100

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CCS的LFV3系列,通过使用半透镜,可使LED扩散光落射在相对于相机轴的同轴上。

成像实例

金属端口保护盖的刻印字符成像

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内容:字符识别

被测物:端口保护盖

方案前:LED条形光源

方案后:LFV3-50RD

结果:强调刻印字符

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如上图所示,被测物金属端口保护盖在使用条形光源时难以读取表面的刻印字符,而应同轴光源LFV3-50RD(A)时,可以抑制表面凹凸的影响,使刻印字符清晰的成像。

基板的通孔成像

内容:外观检测

被测物:基板

方案前:LED环形光源

方案后:LFV3-100RD(A)

结果:均匀度的提高

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如上图所示,被测物基板在使用环形光源时难以使底层与通孔之间差异成像,而应同轴光源LFV3-100RD(A)时,可以使底层与通孔之间差异清晰的成像。

应用领域

同轴光源一般是应用在反光平面划痕检测、包装条码识别,烤瓷表面检测、平面瑕疵检测、金属板表面检测、PCB板引导定位等。例如芯片、晶片表面检测,一维码、二维码识别,物体表面划伤,文字等检测,金属表面、轴承、饮料罐上刻印字符检测,MARK点定位等等。

在工业检测、自动化、电子通讯、半导体、生物医疗、科学研究等领域运用广泛。

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文章来源:https://blog.csdn.net/ZQ51camera/article/details/135743344
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