機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級） 課件 1.3 光源選型

機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用（中級）任務(wù)1.1相機的選型項目一機器視覺系統(tǒng)的硬件選型任務(wù)1.3光源選型學(xué)習目標1任務(wù)描述2相關(guān)知識3任務(wù)實施4任務(wù)評價5思考練習6PARTONE01PART學(xué)習目標/知識目標了解光源的作用。了解打光方式。了解常見LED光源及其應(yīng)用。技能目標根據(jù)檢測對象的特征選擇不同的光源顏色。能夠根據(jù)待檢對象和檢測區(qū)域大小，確定光源的尺寸、角度、功率。學(xué)習目標素養(yǎng)目標根據(jù)工作崗位職責，完成小組成員的合理分工。團隊合作中，各成員學(xué)會合理表達自己的觀點。養(yǎng)成安全規(guī)范操作的行為習慣。PARTTWO02PART任務(wù)描述/任務(wù)描述機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺（中級）機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用實訓(xùn)平臺（中級）要求能夠?qū)Χ喾N對象進行檢測，請選擇合適的光源。PARTTHREE03PART相關(guān)知識/光源的作用凸顯出缺陷和背景的差異，提高圖像對比度；形成最有利于圖像處理的成像效果；照明目標，提高目標亮度，克服環(huán)境光干擾，保證圖像的穩(wěn)定性。在機器視覺系統(tǒng)中，光源的作用至少有以下幾種：打光方式高角度打光低角度打光背部打光CCDCCDCCD選型技巧（1）顏色的疊加藍色紅色深色綠色紅色深色互補色：色環(huán)中對稱顏色疊加在黑白相機下呈現(xiàn)深色。鄰色：色環(huán)中相鄰或同種顏色疊加在黑白相機下呈現(xiàn)淺色。藍色藍色淺色藍色綠色淺色紅色紅色淺色綠色綠色淺色選型技巧紅外光波長長，穿透性強的特性；紫外光波長短，擴散率高以及激發(fā)熒光的特性。例：紅外光可過濾產(chǎn)品表面有機涂料干擾，檢測表面劃痕。紫外光波長短，擴散率高以及激發(fā)熒光的特性。例：紫外光擴散率較高，適用于透明物體表面Mark點定位。（2）使用波長的特性選型技巧（3）不同材質(zhì)金屬對不同波段的光源反射率不同。銅和金對于波長短的光源，反光較弱。藍色光源能夠更好的打出銅、金、鋁之間的差異。金屬表面的分光反射率常見的LED光源（1）條形光源條形光源也叫條形燈是一種從側(cè)面打光的照明光源，常用的角度是45度，也有更小的角度。側(cè)光燈可以避免正面照射產(chǎn)生的強烈反光，同時還可以對邊緣部分實現(xiàn)高亮的照明，在尺寸檢測、外觀檢測方面應(yīng)用比較廣泛。條形光源的典型應(yīng)用：包裝文字檢測紙張質(zhì)量檢測制造物裂紋的檢測電子部件的形狀識別和大小的檢測條形光源常見的LED光源（2）環(huán)形光源直接照射環(huán)形光源，適合不反光物體的檢測，主要用于擴散表面的照明。環(huán)形光源的典型應(yīng)用：檢測BGA、QFP位置檢測集成電路撩帶檢測集成電路的管教字符檢測金屬表面劃傷檢測環(huán)形光源常見的LED光源（3）同軸光源同軸光源為平板鏡面表面提供漫射均勻照明，利用同軸光源方法，垂直于照相機的鏡面表變得光亮，而標記或雕刻的區(qū)域因吸收光線而變暗。同軸光源的典型應(yīng)用：金屬、玻璃等具有光澤的物體表面的缺陷檢測線路板焊點、符號等的檢測檢測集成電路的管腳字符芯片和硅晶片的破損檢測同軸光源常見的LED光源（4）穹頂光源穹頂光源是一款用于擴散、均勻照明的光源，光源的大張角可以幫助彎曲、光亮和不平表面成像。穹頂光源通過半球型的內(nèi)壁多次反射，可以完全消除陰影。穹頂光源的典型應(yīng)用：曲面形狀的缺陷檢測不平坦的光滑表面字符的檢測金屬或鏡面的表面檢測穹頂光源常見的LED光源（5）背光源背光源本身均勻性高，同時厚度比較薄，適用于安裝緊湊的位置，可以完美呈現(xiàn)被檢測對象的輪廓缺陷等。背光源的典型應(yīng)用：定位或外形尺寸測量貫穿開口（如鉆孔）測量材料厚度：安裝孔定位降低玻璃或塑料外殼的清晰度背光源常見的LED光源（6）線光源線型光源主要應(yīng)用于亮度較高的線陣項目，配套線陣相機應(yīng)用。線型光源的典型應(yīng)用：檢測印刷品、紡織品及要求比較高的大型工件用于需要長、窄的現(xiàn)場、物體表面反射不強的情況線光源常見的LED光源（7）LED點光源是指以LED作為發(fā)光體的點光源。點光源適用于安裝控件較小的視覺系統(tǒng)，配合顯微鏡使用。點光源的典型應(yīng)用：檢測微小元件。點光源（8）紅外光可過濾產(chǎn)品表面有機涂料干擾，檢測表面劃痕；紅外光穿透深色口服液檢測內(nèi)部雜質(zhì)。紅外光源鏡頭的功能和結(jié)構(gòu)光源控制器的主要作用是給光源供電，控制光源的亮度并控制光源照明狀態(tài)（亮/滅），還可以通過給控制器觸發(fā)信號來實現(xiàn)光源的頻閃，進而大大延長光源的壽命。光源控制器分為模擬控制器和數(shù)字控制器，模擬控制器通過手動調(diào)節(jié)，數(shù)字控制器可以通過電腦或其他設(shè)備遠程控制。光源控制器PARTFOUR04PART任務(wù)實施/確定光源的參數(shù)步驟1：確定光源顏色。考慮到兼容性，因白色光源對照射對象，紅色、綠色、藍色三種對象的反射光亮度相同，故選用白色光源。步驟2：確定打光方式和光源形狀。實訓(xùn)臺配備的檢測對象都是對目標的上表面進行檢測，故需要采用明視場照明方案，選用高角度打光的方式，光源形狀選擇環(huán)形。步驟3：確定光源尺寸。傳送帶的寬度為100mm，光源需要覆蓋住整個檢測區(qū)域，故光源的外直徑應(yīng)該大于100mm。步驟4：確定光源功率。因檢測對象類型較多，光源的功率需要可調(diào)，故選擇功率較大的光源，并配合光源控制器使用。確定光源的型號步驟1：確定光源品牌。選擇富士智能科技。步驟2：根據(jù)產(chǎn)品手冊和實際測量，確定光源型號。根據(jù)富士智能科技產(chǎn)品手冊和樣品測試情況，確定光源的產(chǎn)品型號為FJI-RL120-A00-W。型號顏色功率電壓FJI-RL120-A00-WW9.2W24VDC光源技術(shù)參數(shù)PARTFIVE05PART任務(wù)評價/任務(wù)評價類別考核內(nèi)容分值評價分數(shù)自評互評師評理論了解光源的作用

5

了解光源的選型技巧與打光方式

10

了解常見的LED光源及應(yīng)用

15技能夠根據(jù)項目需求，確定光源顏色

10

能夠根據(jù)項目需求，確定光源的打光方式與光源形狀

20能夠根據(jù)項目需求，確定光源尺寸、功率

20根據(jù)選型手冊，匹配光源型號

10素養(yǎng)遵守操作規(guī)程，養(yǎng)成嚴謹科學(xué)的工作態(tài)度2

根據(jù)工作崗位職責，完成小組成員的合理分工2

團隊合作中，各成員學(xué)會合理表達自己的觀點2

嚴格執(zhí)行6S現(xiàn)場管理2

養(yǎng)成總結(jié)訓(xùn)練過程和結(jié)果的習慣，為下次訓(xùn)練總結(jié)經(jīng)驗2

PARTSIX06PART思考練習/思考練習1、簡述光源的作用？2、常見的LED光源有哪些？3、（）是一種從側(cè)面打