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机器视觉外观检测中常见的成像方案-常州机器视觉培训,常州上位机培训
日期:2024-4-23 14:18:27人气:  标签:常州机器视觉培训 常州上位机培训

产品的外观缺陷直接影响着产品的质量问题,而在检测时,由于产品缺陷种类繁多且干扰因素众多,导致产品的外观缺陷检测一直是机器视觉检测中的难点。



成像难点


外观缺陷检测的难点主要来自于产品本身以及检测仪器的选择,主要有以下几大类:

1)产品的多样性,经常使外观检测陷入困境;

2)产品的外观缺陷除了常见的划痕、杂质、裂纹等,还有易与背景融于一体的透明胶水轮廓检测;

3)反光物体通常会使图像呈现大面积白斑,无法提取缺陷特征;

4)圆弧面缺陷,受弧面的影响导致视野不能做大,如用明视野法,则成像光斑非常小;用暗视野成像则对于缺陷方向有局限性;

5)部分产品表面由于材质原因,灰尘、杂质与划痕难以区分检测;

6)空心圆柱体内壁曲面的缺陷检测,经常由于景深不足且镜头视角受限,无法得到理想的图像。

除了缺陷检测本身固有的难点之外,在机器视觉检测系统中,光源的选择和使用也是能否精确检出缺陷的一个关键环节。光源、相机、镜头的选取与搭配,是技术人员面对的一大考验。


光源考虑


在选择光源时,通常需要如下考虑:

1)针对不同的检测要求,光源可使用常亮模式,也可进行多工位频闪拍照;

2)根据外观缺陷的形状或材质特性,可选择明场或暗场照明,同时光源角度也可按需调整;

3)根据视野与精度要求,除了选择不同的相机与镜头组合外,光源的工作距离也尤为重要。

针对不同类型的外观缺陷检测光源方案

不同的外观缺陷有着不同的特征,要想达到一个好的检测效果,需要对各种光源的原理及应用熟稔于心。选择合适的光源才能更高效地面对不同缺陷的需求。


常用方案


1)针对反光且外形不规则的物体,可使用多角度多光谱光源。

多光谱光源从多角度照射,可使物体表面不规则的区域展现出不同的成像特性;而反光面与粗糙面对光的散射效果不同,则可在图片上投射出不同的灰度信息。通过计算颜色分布和图像阴影变化,可准确突出物体表面的层次信息,方便后期抓取图像特征。


2)针对大面积大视野的样品检测,条形光源和背光源是首选光源。

大尺寸背光源,通过LED的高密度排列,提供高均匀性与高亮度的照明效果,能突出物体的外形轮廓等特征。而条光的指向性强且光线均匀,通过调整角度或者多个条光组合可检测较大面积的外观缺陷。


3)针对磨砂材质的表面缺陷,可使用指向性好的光源。

指向性好的光源可以突出材料表面的颗粒感;相比之下,漫射光源则会使外观缺陷的成像图没有对比度。


4)针对部分需要分多次拍照且有速度要求的样品,需使用高亮光源。

多工位多次拍摄成像的外观检测,需使用频闪拍照系统,且光源体积要小,重量要轻。

针对不同类型的外观缺陷检测会有不同的光源方案,比如针对反光且外形不规则的物体,可使用多角度多光谱光源;针对大面积大视野的样品检测,条形光源和背光源是首选光源。


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