机器视觉中三种主要光源的分析报告

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1、机器视觉中三种主要光源的分析报告重庆大学光电工程学院09级测控专业卫瑷宇前言：此篇分析报告主要分为五部分，前三部分分别分析了机器视觉中所使用的到的三种主要光源，第四部分对这三种光源进行对比分析，第五部分提出了机器视觉中基于此类光源，可以对检测结果进行优化的方案。一、LED同轴光源基本特性：LED灯具有体积小、能耗小、热量低、亮度高、寿命长、环保及坚固耐用等多种优越性能，是目前最为理想的光源选择，LED同轴光源基于LED灯的基本性质，经加工设计后，发出的光线平行垂直照射，均匀，适用于反射度极高的金属表面以及玻璃等，能够清晰的反映出凹凸物体的表面图像。图1同轴光源成像示

2、意图照明原理：在同轴灯里面安装一块45度半透半反玻璃。将高亮度，高密度的LED阵列排列在线路板上，形成一个面光源，面光源发出的光线经过透镜之后，照射到半透半反玻璃上，光线先通过全反射垂直照到被测物体上，从被测物体上反射的光线垂直向上穿过半透半反玻璃，进入摄像头。这样就既消除了反光，又避免了图像中产生摄像头的倒影。物体所呈现出清晰的图像，并被相机捕获，用于进一步的分析和处理。配备材料：7若干小型LED光源，一个LED线路板，一个半透半反射镜片，一个凸透镜，一个CCD相机，相机和光源托架，各种连接电缆。注意事项：1.因为处理的图像为边缘极细微破损的部位，分辨率要求较高，

3、因此可选用线性CCD相机。相机的具体性能要求还要再看对精度的要求。2.安装时，图2中A透镜的位置必须经过多次调试才能确定，因为A透镜的位置对光的路径影响很大，必须经过反复的调整直至达到图3黄色区域的效果时才能进行固定。3.同轴灯只能接收和物体垂直，也就是和镜头同轴光线，因此不能用来检测有弧度的物体。图3图2适用场合：由于明亮均匀的照明光源能够覆盖整个视场，因此这套照明光源系统可以成为镜面加工过程中检测刮痕的理想光源。在工业中，可以用标准的同轴照明光源，检测轴承的边缘及其破损情况。另外，同轴灯还有一种，就是点光源。因为点光源是和同轴镜头配合使用。事实上，只是把上面同轴

4、灯45度半透半反的玻璃，移植到镜头里面去了，所以这时选的是同轴镜头。7二、LED条形光源图4条形光源成像示意图基本特性：将高密度LED阵列放置在紧凑的，成直角且可倾斜的矩形照明单元中。LED条形光源可提供斜射照明，亮度高。它的灵活性较大，但调试时也要相对费事一些。LED条形光源的低角度照射是检测金属表面边缘和突出印刷、破损的理想照明。照明原理：将LED以高密度排列在单个条形平面电路板上。根据其设计特点，条形光源的安装角度可以进行调解，并且可以以任意角度照射在被测物体表面，光线的角度和方向可以完全改变所获取的图像。  请填写下面的表单给企业留言（*为必填），如果您已经

5、是慧聪网会员，请登录后留言以获得更好的留言服务。图5配备材料：若干小型LED光源，两个条形LED线路板，一个CCD相机，一个相机托架，两个光源托架，各种连接电缆图6条形光源7适用场合：条形光源可以用来检测印刷在包装箱上的文字，保鲜膜的破损以及传送带的损伤等。附：条形方式成像实例晶片上刻印字符检测只有字符清晰的显示。使用光源：LDL-74×27反光曲面上的字符检测在图像上半部分可以看到当用直射光源（如环形光）时，会产生炫目光。在下半部分由于采用使用LDL系列，就产生了清晰的图像。使用光源：LDL-42×15读取二维条形码反光电路板上二维条形码清晰的图像。使用光源：LD

6、L定制光源三、低角度方式照明图7低角度方式照明示意图基本原理：低角度方式照明采用LED环形光源。与沐光方式用的环形光源不同的是，它更大，安装的角度更低，接近180度。低角度方式下，光源以接近180度角照明物体，容易突出被检测物体的边缘和高度变化。适合被测物体边缘检测和表面光滑物体的划痕检测。图8低角度方式照明效果配备材料：若干小型LED光源，两个环形LED线路板及铝制外壳，一个CCD相机，一个相机托架，两个光源托架，各种连接电缆7适用场合：检测平面和有纹理的表面。当需要清晰的显示出物体的边缘轮廓，并检查出金属表面边缘的破损情况时，也很适用。附：低角度方式成像实例电池

7、底部刻印字符检测15mm的WD突出刻印字符。使用光源：LDR-75LA-1一次性相机镜头破损检测用低角度光突出镜头表面划痕。使用光源：LDR-132LACD-ROM内环裂痕检测低角度光源突出裂痕，同时防止图像中出现LED反射镜像。使用光源：LDR-74LA四、三种光源的对比分析机器视觉中主要使用的三种光源：同轴光源，条形光源，零度角光源（低角度方式照明）都具有自身的优势和特性。三种照明方式皆适用于平面物体，且都能检测出物体表面的刮痕和破损。对于带弧度的物体，需要用到另外的LED光源。通过对比分析，我们可以看到：同轴光源设计巧妙，最大的特性是能够作为反射度极高的金