❶ 工业相机工作原理
典型的机器视觉系统主要由光源、镜头、工业相机、图像采集卡或图像处理器,以及控制输出单元等硬件构成。其中,工业相机是机器视觉系统最核心的组件,其本质的功能就是将光信号转变成为有序的电信号,再将该信号模数转换并送到处理器后以完成图像的处理、分析和识别。选择合适的工业相机是机器视觉系统设计的重要环节,工业相机类型不仅直接决定所采集到的图像分辨率、图像质量,同时也与整个系统的运行模式直接相关。
❷ 白光和蓝光在工业相机中哪个更清晰
一般情况下蓝色会清晰一些,应用的也会更多。
机器视觉中光源选择主要是看波长,波长越长,穿透力越强;波长越短,扩散性越好。
在实际应用中的选择和哗桥取决于您需要检测的内容:
蓝光适合检测物体表面质量,因为波长唤猛短。蓝色光源下,白色、芦橡紫色、蓝色等表现较亮,有效反射蓝光;
白色是中性颜色,适合拍彩色图片,或者被测物体的颜色是变化的。
您也可以登录机器视觉产品资料查询平台,在光源控制器及配件中进行光源选择,也可以在线联系我们为您选择合适的光源。
❸ 机器视觉光源的选择
机器视觉光源的选择
机器视觉光源的选择,现代生活中日常照明离不开灯光,房屋装修更是对光源的要求比较高,光源大体分为冷光和暖光,不同光源视觉感都不同,下面一起来了解一下,机器视觉光源的选择。
机器视觉光源
机器视觉检测系统采用CCD照相机将被检测的目标转换成图像信号,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,转变成数字化信号,图像处理系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征,如面积、数量、位置、长度,再根据预设的允许度和其他条件输出结果,包括尺寸、角度、个数、合格不合格、有无等,实现自动识别功能。
机器视觉光源的选择
一、简单的预备知识
1、因材质和厚度不同、对光的透过特性(透明度)各异。
2、光根据其波长之长短、对物质的穿透能力(穿透率)各异。
3、光的波长越长、对物质的透过力越强,光的波长越短、在物质表面的扩散率越大。
4、透射照明、即是使光线透射对象物、并观察其透过光之照明手法。
二、光源
1、穏定均匀的光源极其重要。
2、目的:将被测物与背景尽量明顕区分。
3、摂取图像时、最重要之处是如何鲜明地获得:被测物与背景的浓淡差。
4、目前,在图像处理领域中最広范的技术手法是:二值化(白黒)处理。
以上就是我针对机器视觉光源的选择这一科技的发明阐述的资料了,随着科技的发达每天都有很多新鲜的东西问世,无论是那一方面的机器还是新鲜事物都是随着人们的需求而发展的。像褪壳机一类的就是褪花生跟瓜子发明的,都是省力又省时间的伟大发明呢。
一套完整的视觉检测系统主要包含图像采集部分和图像分析部分,而图像采集部分主要由工业相机、工业镜头以及机器视觉光源承担,今天我们主要介绍机器视觉光源的相关基础知识及选型技巧。
首先我们需要了解,机器视觉中的光源起到哪些作用:
1.照亮目标,提高亮度;
2.形成有利于图像处理的成像效果,降低系统的复杂性和对图像处理算法的要求;
3.克服环境光干扰,保证图像稳定性,提高系统的精度、效率。
恰当的光源照明设计可以使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离,这样不仅大大降低图像处理的算法难度,同时也提高系统的精度和可靠性。但非常遗憾,目前没有通用的机器视觉照明系统应对不同的检测要求,因此针对每个特定的案例,都需要设计合适的照明装置,以达到最佳效果。而不合适的照明,则会引起很多问题,机器视觉光源如此重要,却往往被很多人忽视。
目前机器视觉光源主要采用LED(发光二极管),由于其形状自由度高、使用寿命长、响应速度快、单色性好、颜色多样、综合性价比高等特点在行业内广泛应用:
一、形状自由度
一个LED光源是由许多单个LED组合而成的,因而跟其他光源相比,可做成更多的形状,更容易针对用户的情况,设计光源的形状和尺寸。
二、使用寿命长
为了使图像处理单元得到精确的、重复性好的测量结果,照明系统必须保证相当长的时间内能够提供稳定的图像输入。LED光源在连续工作10000到30000小时后,亮度衰减,但远比其他光源效果好。此外,用控制系统使其间断工作,可抑制发光管发热,寿命也将延长一倍。
三、响应速度快
LED发光管响应时间很短,响应时间的真正意义是能按要求保证多个光源或一个光源不同区域之间的工作切换,采用专用控制器给LED光源供电时,达到最大照度的时间小于10s。
四、颜色多样
除了光源的形状以外,得到稳定图像输入的另一方面就是选择光源的颜色。甚至相同形状的光源,由于颜色的不同得到的图像也会有很大的差别。实际上,如何利用光源颜色的技术特性得到最佳对比度的图像效果一直是光源开发的主要方向。
五、综合性运营成本低
选用低廉而性能没有保证的产品,初次投资的节省很快会被日常的维护、维修费用抵消。其他光源不仅耗电是LED光源的2~10倍,而且几乎每月就要更换,浪费了维修工程师许多宝贵的时间。而且投入使用的光源越多,在器件更换和人工方面的花费就越大,因此选用寿命长的LED光源从长远看是很经济的'。
机器视觉照明技术基础知识:
1)照射方式
选择不同的光源,控制和调节照射到物体上的入射光的方向是机器视觉系统设计的最基本的参数。它取决于光源的类型和相对于物体放置的位置,一般来说有两种最基本的方式:直射光和漫射光,所有其它的方式都是从这两种方法中延伸出来的。
直射光:入射光基本上来自一个方向,射角小,它能投射出物体阴影;
漫射光:入射光来自多个方向,甚至于所有的方向,它不会投射出明显的阴影。
2)反射方式
物体反射光线有两种不同的反射特性:直反射和漫反射。
直反射:光线的反射角等于入射角。直反射有时用途很大,有时又可能产生极强的眩耀。在大多数情况应避免镜面反射。
漫反散:照射到物体上的光从各个方向漫散出去。在大多数实际情况下,漫散光在某个角度范围内形成,并取决于入射光的角度。
3)颜色
光谱中很大的一部分电磁波谱是人眼可见的,在这个波长范围内的电磁辐射被称作可见光,范围在400nm至760nm之间(有的人可以观测到380~780nm),即从紫色380nm到红色780nm。
色环就是把可见光光谱中的色彩进行排序,形成红色连接到另一端的紫色。机器视觉中应用的色环通常包括6种不同的颜色,分为两大类:暖色和冷色。暖色由红色调构成,冷色来自于蓝色调。通常用相反色温的光线照射,图像可以达到最高级别的对比度;相同色温的光线照射,可以有效滤除。因此灵活利用色温特性,对我们选择光源很有帮助。
4)明视场和暗视场
明视场是最常用的照明方案,采用正面直射光照射形成。而暗视场主要由低角度或背光照明形成。对于不同项目检测需求,选择不同类型的照明方式,一般来说暗视场会使背景呈现黑暗,而被检物体则呈现明亮。
5)光源分类
目前主要有以下几种分类方式:
a)颜色
常用光源颜色集中在可见光范围,主要有白光(复合光)、红色、蓝色、绿色,另外红外光也比较普及,而紫外光由于各种原因,应用较少。
b)外形
各厂家会根据不同光源外形特性进行分类,也是目前的主流分类,比如环形光源、环形低角度光源、条形光源、圆顶光源(碗光源/穹顶光源)、面光源等。
c)工作原理/特性
按不同的应用方式或者原理进行分类,主要有无影光源、同轴光源、点光源、线光源、背光源、组合光源以及结构光源等。
常见的光源类型及照明方式
1.一般目的的照明(直接照明):光直接射向物体,得到清楚的影像。
当我们需要得到高对比度物体图像的时候,这种类型的光很有效。但是当我们用它照在光亮或反射的材料上时,会引起类似镜面的反光。通用照明一般采用环状或点状照明。环光是一种常用的通用照明方式,很容易安装在镜头,可给漫反射表面提供足够的照明。
2.暗场照明:暗场照明是相对于物体表面提供低角度照明。
使用工业相机拍摄镜子,如果视野内能看见光源就认为是亮场照明,相反的在视野中看不到光源就是暗场照明。因此光源是亮场照明还是暗场照明与光源的位置有关。通常,暗场照明应用于对表面突起部分的照明或表面纹理变化的照明。
3.背光照明:从物体背面射过来均匀视场的光,通过相机可以看到物面的侧面轮廓。
背光照明常用于测量物体的尺寸和方向。背光照明产生很强的对比度。应用背光技术时,物体表面特征可能会丢失。例如,可以应用背光技术测量硬币的直径,但是却无法判断硬币的正反面。
4.漫射照明:连续漫反射照明应用于物体表面的反射性或者表面有复杂的角度。
连续漫反射照明应用半球形的均匀照明,以减小影子及镜面反射。这种照明方式对于完全组装的电路板照明非常有用。这种光源可以达到170球面度立体角范围的均匀照明。
5.同轴照明:同轴光的形成——通过垂直墙壁出来的发散光,射到一个使光向下的分光镜上,相机从上面通过分光镜看物体。
这种类型的光源对检测高反射的物体特别有帮助,还适合在周围环境产生阴影的影响下,检测面积不明显的物体。
6.偏振片:只允许振动方向平行于其允许方向的光通过,垂直分量被截止。
针对具体的应用,从众多的方案中选择一个最好的照明系统是整个图像处理系统稳定工作的关键。
❹ 工业相机有哪些
工业相机种类比较多,生活中主要以相机接口进行分类,比如:USB2.0接口、1394a接口、1394b接口、GigE接口等,不同的相机接口都对应有一系列型号,它们在分辨率、感光尺寸、感光器件、曝光方式等方面都存在差异。各种相机型号特点以及性能,可以在维视图像(Microvision)官网查看,我们医院前年在那里买过一批,质量相当不错,同时他们的售后服务做得很到位。
❺ 工业视觉指什么
工业视觉系统的进步是工业自动化背后的驱动力,工业视觉系统的核心就是机器视觉。具备视觉能力的机器,可以帮助检测产品缺陷、视觉引导机器人、协助确保工人安全,此外还可以帮助优化工厂运营,提升整体效率。机器可以始终如一重复高精度作业,相对于人力而言具有极高的准确性,且很少需要停机时间。
但是,什么是机器视觉?
机器视觉是机器“查看”周边环境并基于视觉输入(如工业环境中的图像数据或视频数据)做出决策的能力。它需要通过专业的硬件和软件组合运行,在工业环境中提供基于图像的传感和处理。机器视觉系统一般会通过视觉组件搭载PC的系统或智能相机进行部署。
在近几年的发展中,机器视觉已经成为了工厂自动化的核心驱动力之一。它通过大量收集数据,同时根据数据做出智能反应的方式帮助工厂流程的自动化。未来的智能工厂将利用机器视觉和分析实现从产品到人员在到流程的工厂运营的全面可视化,从而最终实现更好的业务决策以及自动化流程管理。例如,边缘的远程监控和分析等应用将为预测维护提供见解,这反过来也可以降低维护成本,同时改进和完善机器运行时间。
现在机器视觉系统可以通过深度学习来增强识别能力,且经过深度学习训练的机器视觉系统甚至能比人眼更加准确地执行任务。其次技术的发函,最新的机器视觉技术已经解决了机器以前无法理解的问题。例如,在低光下和弯曲的表面上识别字符。它们还能够处理高像素计算图像以及处理高速率的缺陷检测。
工业视觉系统有两个主要形式:
l 采用智能工业相机内置视觉算法,能够执行简单的推理任务
l 视觉组件(工业相机,镜头,光源以及图像采集卡)搭配PC系统进行视觉数据的处理
最新的智能相机能为机器视觉应用提供紧凑的基本计算节点,这些系统的处理速度近乎可以媲美PC,同时可以提供灵活的配置和设置。而后者的视觉组件搭配PC,可能根据具体的项目需求进行合理的搭配,可选择的组件更多,性能搭配也更加齐全。如,视觉组件中的工业相机可以根据项目需求,选择不同的分辨率,快门,帧速率以及芯片(CCD与COMS),镜头也可以根据实际的应用选择不同的焦距或者是视场,光源可以根据实际环境选择环形光源或者条形光源,还可以为视觉系统选择搭载深度学习的图像采集卡,可以有效减少PC端的CPU负载等等。这两种主要的形式可以根据应用需求进行选择。
在工业视觉系统的应用方面,它可以应用于许多不同的场景,但是其中主要的应用方向包括质量保证和检测、定位和引导、测量以及鉴定。除此之外,它在工厂操作中也非常有用,可帮助提升工厂的安全性,通过减少不安全情况的可能性,保护公司资产。或是通过监测设备和工人的行动,保护人员和财产免受威胁。
❻ 工业相机的光源选择依据是什么
一个完整的机器视觉系统包括:工业相机、光源、图像采集卡、图像采集软件等。
告诉大家如何选择合适的机器视觉光源呢?要注意一下几点:
1、亮度:在两种光源中选择时,最佳的选择是更亮的那个。
当光源不够亮时,可能有三种不好的情况会出现。
第一,工业相机的信噪比不够;由于光源的亮度不够,图像的对比度必然不够,在图像上出现噪声的可能性也随即增大。
第二,光源的亮度不够,必然要加大光圈,从而减小了景深。
第三,当光源的亮度不够的时候,自然光等随机光对系统的影响会最大。
2、光源均匀性:不均匀的光会造成不均匀的反射。均匀关系到三个方面。
第一,对于视野,在摄像头视野范围部分应该是均匀的。简单的说,图像中暗的区域就是缺少反射光,而亮点就是此处反射太强了。
第二,不均匀的光会使视野范围内部分区域的光比其他区域多。从而造成物体表面反射不均匀(假设物体表面的对光的反射是相同的)。
第三,均匀的光源会补偿物体表面的角度变化,即使物体表面的几何形状不同,光源在各部分的反射也是均匀的。
3、光谱特征:光源的颜色及测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长。
白光或某种特殊的光谱在提取其他颜色的特征信息时可能使比较重要的因素。当分析多颜色特征的时候,选择光源的时候,色温是一个比较重要的因素。
4、寿命特性:光源一般需要持续使用。为使图像处理保持一致的精确,视觉系统必须保证长时间获得稳定一致的图像。
5、对比度:对比度对机器视觉来说非常重要。机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度,从而易于特征的区分。
对比度定义为在特征与其周围的区域之间有足够的灰度量区别。好的照明应该能够保证需要检测的特征突出于其他背景。
❼ 如何选择工业相机的视觉光源
1、亮度:在两种光源中选择时,最佳的选择是更亮的那个.
2、光源均匀性:不均匀的光会造成不均匀的反射.均匀关系到三个方面.
3、光谱特征:光源的颜色及测量物体表面的颜色决定了反射到摄像头的光能的大小及波长.
4、寿命特性:光源一般需要持续使用.为使图像处理保持一致的精确,视觉系统必须保证长时间获得稳定一致的图像.
5、对比度:对比度对机器视觉来说非常重要.机器视觉应用的照明的最重要的任务就是使需要被观察的特征与需要被忽略的图像特征之间产生最大的对比度,从而易于特征的区分.