機器視覺的光線
如何找到合適的光源
視覺系統中的光源在規劃中經常遭到忽視,但光源對於影像品質和效率是十分重要的。沒有合適的光源,就會造成反射、太暗或出現區域曝光過度。因此,請用心選擇適合預期用途的合適光源技術;最好也能適合系統的其餘部分。找出哪種光源適用於您的系統,以及選擇時的應注意事項。
機器視覺的光源類型
許多產業都使用機器視覺技術,這些產業各有各的目標。系統的光源其使用地點,在各產業的應用中也各有不同。但不同的光源類型,主要都用於檢測裂紋,而非用以區分顏色。工業影像處理中最常用的是 LED 光源,並以條形、環形或背光光源的形式運用於機器視覺。
條燈
以直條形狀發光,均勻照亮表面。也可以組合多個 燈條 ,以自不同側面來照亮移動物體。燈條可用來僅專門照亮物體的某些部分,在某些應用中這是必需的。燈條通常會與暗場光結合使用,這樣就可以輕易檢查表面是否有劃痕和異常。
環形燈
環形燈是圓形的,可以均勻地照亮物件,且不會造成陰影。環形燈是一種典型的前燈光源類型,以照明來加強圖片的對比度。這類光源易於調適,功能十分「全方位」。環形燈在圓柱形物體的品質控制工作中特別常見,因為其圓形形狀,可以從外部均勻地照亮主體。
背光燈
這種光源技術是自後方均勻地照亮主體,以便清楚拍下主體輪廓或投影。像是孔洞、氣泡或刮痕,都可以用這種方式來明確突顯並受到注音。 背光 也是標籤和印刷紙品質控制的重要標準。但是會失去表面狀況的所有相關資訊。
機器視覺的光線:彩色光和波長
進行影像處理時,我們可以利用光的其他特性。以不同波長的光來照射不同材料時,光線折射、吸收、傳導或反射的狀況也各有不同。對於視覺系統及其光源技術來說,光的吸收和反射特別受到重視。
肉眼可以看到波長介於 400 到 700 奈米範圍內的光,並在光譜中呈現出不同的顏色。
光線會反射、折射或吸收,是由物體的物理性質所決定的。像鏡子會反射光、水和空氣會折射光、能吸收光的物質會將光轉換為熱,例如夏天被晒熱的地表。物體也會因其本身色彩而反射光線,例如紅色物體會反射紅光、藍色物體則會吸收紅光。
這種特性可以用來進行品質保證:使用黑白相機和紅光拍攝,紅色的主體看起來會很明亮,而藍色物體看起來就很暗。
光源技術的協調
光源技術對您的視覺系統是非常重要的,因此應該儘早開始規劃。請先釐清以下問題:
要使用哪種光源?
哪種光源技術適合於您的用途?
您的光源應該使用哪種波長或顏色?
光源只是系統的一部分,而相機、光源和相機控制,理想上最好都是同一家廠商的產品,才能確保同步順暢。Basler 提供這樣的服務,讓您可以一站購足所有系統所需元件,相互同步協調,不發生任何問題。光源技術的選擇,對於可達到的影像品質有決定性的影響,因為光源品質無法在事後以來他元件來補償。因此在規畫你的視覺系統時,必須特別注意光源的部分。身為元件供應夥伴,我們會站在您的角度來提供建言與支援,提供解決方案,讓您的視覺系統能在正確的光源下順利運作。
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