マシンビジョン光源の選択手法と分類を理解する

マシンビジョンは、測定と判断のために人間の目の代わりに機械を使用します。マシン ビジョン システムには、主にカメラ、レンズ、光源、画像処理システム、実行メカニズムが含まれます。重要なコンポーネントである光源は、システムの成否に直接影響します。視覚システムにおいては、画像が核となります。適切な光源を選択すると、良好な画像が表示され、アルゴリズムが簡素化され、システムの安定性が向上します。画像が露出オーバーになると多くの重要な情報が隠れてしまい、影が現れるとエッジの誤判定が発生します。画像に凹凸があると、閾値の選択が難しくなります。したがって、良好な画像効果を確保するには、適切な光源を選択する必要があります。

現在、理想的な視覚光源としては、高周波蛍光灯、光ファイバーなどが挙げられます。ハロゲンランプ、キセノンランプ、LEDフラッドライト。最も一般的なアプリケーションは LED 光源です。ここでは、いくつかの一般的な LED 光源について詳しく紹介します。

 

1. 円形光源

LEDライトビーズは中心軸に対して一定の角度で円形に配置され、異なる照明角度、色などのタイプで、オブジェクトの3次元情報を強調表示できます。多方向照明の影の問題を解決します。画像に光の影がある場合、拡散板を選択すると光を均一に拡散できます。用途:ネジサイズの不良検出、ICの位置決め文字検出、基板のはんだ付け検査、顕微鏡の照明など。

 

2. バー光源

LEDライトビーズが長いストリップ状に配置されています。オブジェクトの 1 つまたは複数の側面を特定の角度で照らすためによく使用されます。対象物のエッジ特徴を強調し、実際の状況に応じて複数の自由な組み合わせが可能で、照射角度や設置距離も自由度が高いです。より大きな構造物をテストするのに適しています。用途:電子部品の隙間検出、円筒面の欠陥検出、包装箱の印刷検出、薬液袋の輪郭検出など。

 

3. 同軸​​光源

面光源はビームスプリッターを使用して設計されています。彫刻されたパターン、ひび割れ、傷の検出、低反射領域と高反射領域の分離、粗さの異なる表面領域の影の除去、強いまたは不均一な反射に適しています。同軸光源はビーム分割設計後の明るさを考慮する必要があるある程度の光損失があり、大面積の照明には適していないことに注意してください。用途:ガラスやプラスチックフィルムの輪郭・位置検出、ICの文字・位置検出、チップ表面の汚れ・傷検出など。

 

4. ドーム光源

LED ライトビーズが底部に取り付けられ、半球の内壁の反射コーティングを通して拡散し、対象物を均一に照らします。画像全体の照明が非常に均一なので、反射率の高い金属、ガラス、凹凸面、曲面の検出に適しています。用途:インパネスケール検出、金属缶文字インクジェット検出、チップ金線検出、電子部品印刷検出など。

 

5. バックライト光源

LEDライトビーズは、単一の面(底面から光を放射する)または光源の周囲の円形(側面から光を放射する)に配置されます。オブジェクトの輪郭特徴を強調するために一般的に使用され、大規模な照明に適しています。バックライトは一般的に物体の下部に配置されるため、設置に適した機構であるか検討する必要があります。高い検出精度のもとで、光出力の平行度を高めることができ、検出精度を向上させることができます。用途:機械要素のサイズやエッジの欠陥の測定、飲料の液面や不純物の検出、携帯電話画面の光漏れ検出、印刷されたポスターの欠陥検出、プラスチックフィルムのエッジの継ぎ目検出など。

 

6. 点光源

高輝度LED、小型、高光度。一般的に望遠レンズと組み合わせて使用​​され、検出フィールドが小さい非直接同軸光源です。用途:携帯電話画面の目に見えない回路の検出、MARK点の位置決め、ガラス表面の傷検出、LCDガラス基板の補正・検出など

 

7. ライン光源

高輝度の配置LEDを採用した光ガイドコラムを使用して光を集束させ、その光は通常リニアアレイカメラに使用される明るい帯域にあります。側面照明または底面照明を採用しています。線状光源は集光レンズを使用せずに光を分散させることもでき、前部にビームスプリッターを追加して照射範囲を拡大し、同軸光源化も可能です。用途:液晶画面表面のホコリ検出、ガラスの傷や内部の亀裂の検出、布地の均一性の検出など。


投稿日時: 2023 年 7 月 26 日