結構光照明:主動三維輪廓重建結構光(StructuredLight)是一種主動式光學三維測量技術,通過將已知的、精密的二維光圖案(如條紋、網(wǎng)格、點陣、編碼圖案)投影到被測物體表面,然后由相機從另一角度觀察該圖案因物體表面高度變化而產(chǎn)生的形變,通過三角測量原理或相位分析算法計算出物體表面的三維輪廓(點云)。結構光光源的重點是投影模組,常用技術有:數(shù)字光處理(DLP)投影儀:可高速、高精度地動態(tài)投射各種復雜編碼圖案(二進制、灰度、正弦條紋、彩色編碼);激光線發(fā)生器:投射一條或多條銳利的激光線(常用紅色或藍色),通過激光線的扭曲變形計算高度(線激光三角測量);LED結合光柵(Grating):產(chǎn)生平行條紋。結構光的優(yōu)勢在于非接觸、高精度、高速度(尤其DLP)、能獲取密集點云數(shù)據(jù)。其應用非常大:三維尺寸測量(復雜曲面、間隙面差);缺陷檢測(凹坑、凸起、變形);機器人引導(抓取、定位);逆向工程;體積測量;生物識別等。選擇結構光方案需權衡測量范圍、精度、速度、環(huán)境光魯棒性(常需濾光片)、成本以及抗物體表面光學特性(如高反光、吸光、透明)影響的能力。它是獲取物體三維空間信息主流的技術之一。短波藍光激發(fā)防偽標記,實現(xiàn)藥品包裝每秒50件篩查。陜西環(huán)形光源平行點
汽車制造涉及海量零部件和復雜裝配,機器視覺光源支撐著眾多關鍵檢測環(huán)節(jié):零部件尺寸與幾何量測量:高精度背光(結合遠心光路)用于測量墊片、活塞環(huán)、精密齒輪等輪廓尺寸;結構光用于車身面板間隙面差測量。表面缺陷檢測:金屬件(缸體、曲軸、齒輪):低角度條形光或環(huán)形光突顯機加工紋路、劃痕、毛刺、凹坑;漆面/外飾件(車門、保險杠):穹頂光(抑制眩光)檢查橘皮、顆粒、流掛、污染、光澤不均;塑料內飾件:環(huán)形光或同軸光檢查注塑缺陷、縮痕、熔接線、皮革紋理。裝配驗證:螺釘擰緊:檢查螺釘頭類型、有無、是否浮起(常用環(huán)形光);線束插接:檢查插頭是否到位、鎖扣是否扣緊(環(huán)形光或局部照明);密封膠涂敷:檢查膠條連續(xù)性、位置、寬度(常需特定波長或背光)。字符與條碼識別:零件上的DPM碼(直接部件標記,如激光雕刻、點刻)常用低角度照明(產(chǎn)生陰影)或同軸光讀取。輪胎檢測:檢查胎紋、側壁文字、缺陷(結構光、多角度照明)。玻璃檢測:檢查車窗、擋風玻璃的劃痕、結石、氣泡(透射光、暗場照明)。光源需適應汽車廠嚴苛環(huán)境(油污、震動、溫度變化)并滿足高節(jié)拍生產(chǎn)要求(頻閃照明)??煽康墓庠词潜U掀囐|量和自動化生產(chǎn)的關鍵要素。臺州環(huán)形低角度光源超高均勻近紅外光實現(xiàn)靜脈識別,誤識率低于0.001%。
偏振光在機器視覺中的應用:消除反光與增強對比度偏振光技術是解決物體表面鏡面反射(眩光)和增強特定特征對比度的有效光學手段。其基本原理是利用偏振片(Polarizer)控制光波的振動方向。在機器視覺照明中,典型的應用模式有兩種:1.光源+偏振片,相機鏡頭前加偏振片:光源發(fā)出的非偏振光經(jīng)過起偏器(Polarizer)變?yōu)榫€偏振光照射物體。物體表面反射光包含鏡面反射(通常保持原偏振方向)和漫反射(偏振方向隨機)。相機鏡頭前的檢偏器(Analyzer)若旋轉至與起偏器方向垂直(正交),則可有效阻擋鏡面反射光(變暗或消失),同時允許部分漫反射光通過。這能抑制眩光,使被眩光覆蓋的表面紋理、劃痕、印刷圖案等得以顯現(xiàn)。2.只相機鏡頭前加偏振片:當環(huán)境光或光源(如穹頂光)包含偏振成分時(如來自金屬表面反射),旋轉檢偏器也能幫助過濾掉特定方向的偏振干擾光,增強圖像對比度。偏振照明特別適用于檢測光滑表面(金屬、玻璃、塑料、漆面)的劃痕、凹陷、異物、油污、薄膜厚度(利用雙折射效應)等。配置時需仔細調整光源偏振片與相機偏振片的相對角度(通常正交效果比較好),并考慮光線入射角的影響。雖然增加成本并損失部分光強,但在解決棘手反光問題時效果突出。
照亮智能制造的未來正文:在智能制造的浪潮中,機器視覺技術正成為推動產(chǎn)業(yè)升級的關鍵力量。作為機器視覺系統(tǒng)的重要組成部分,機器視覺光源扮演著舉足輕重的角色。它不僅能夠提供穩(wěn)定、均勻的光照條件,還能突出提升圖像識別的準確性和效率。一、光源的重要性在機器視覺應用中,光源的質量直接關系到圖像采集的效果。質量的光源能夠凸顯被測物體的特征,降低圖像處理的難度,從而提高整個系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。因此,選擇適合的光源是機器視覺系統(tǒng)設計的關鍵一步。二、機器視覺光源的特點穩(wěn)定性高:機器視覺光源采用先進的技術和材料,確保長時間使用后仍能保持穩(wěn)定的光照性能,有效減少因光源老化或環(huán)境變化對圖像質量的影響。均勻性好:光源照射范圍大量且均勻,避免了因光照不均導致的圖像陰影或亮點,使得圖像更加清晰、易于處理??烧{性強:根據(jù)不同的應用場景和需求,機器視覺光源可以提供多種光照模式和強度選擇,以滿足不同物體表面的照明需求。三、光源在機器視覺中的應用檢測與識別:在生產(chǎn)線上的質量檢測環(huán)節(jié),機器視覺光源能夠凸顯產(chǎn)品的表面缺陷、尺寸偏差等問題,幫助機器準確識別和分類。定位與跟蹤:通過合適的光源照明 廣域漫反射照明覆蓋2m×1.5m區(qū)域,均勻度超90%。
結構光照明:主動三維輪廓重建結構光(StructuredLight)是一種主動式光學三維測量技術,通過將已知的、精密的二維光圖案(如條紋、網(wǎng)格、點陣、編碼圖案)投影到被測物體表面,然后由相機從另一角度觀察該圖案因物體表面高度變化而產(chǎn)生的形變,然后通過三角測量原理或相位分析算法計算出物體表面的三維輪廓(點云)。結構光光源的重點是投影模組,常用技術有:數(shù)字光處理(DLP)投影儀:可高速、高精度地動態(tài)投射各種復雜編碼圖案(二進制、灰度、正弦條紋、彩色編碼);激光線發(fā)生器:投射一條或多條銳利的激光線(常用紅色或藍色),通過激光線的扭曲變形計算高度(線激光三角測量);LED結合光柵(Grating):產(chǎn)生平行條紋。結構光的優(yōu)勢在于非接觸、高精度、高速度(尤其DLP)、能獲取密集點云數(shù)據(jù)。其應用非常多:三維尺寸測量(復雜曲面、間隙面差);缺陷檢測(凹坑、凸起、變形);機器人引導(抓取、定位);逆向工程;體積測量;生物識別等。選擇結構光方案需權衡測量范圍、精度、速度、環(huán)境光魯棒性(常需濾光片)、成本以及抗物體表面光學特性(如高反光、吸光、透明)影響的能力。它是獲取物體三維空間信息主流的技術之一。光纖導光系統(tǒng)適配狹小空間,實現(xiàn)5mm孔徑內壁缺陷檢測。蕪湖高亮大功率環(huán)形光源控制器
X射線光源檢測鑄件內部氣孔,穿透力達15mm鋼板。陜西環(huán)形光源平行點
6. 確定關鍵參數(shù):波長(顏色)、照明角度、尺寸(覆蓋視場)、亮度(考慮環(huán)境光壓制和曝光時間)、均勻性要求、是否需要頻閃/智能控制。7. 實物測試與驗證:這是重點的步驟。搭建模擬環(huán)境,使用候選光源實際照射被測物(包括合格品和缺陷品),用相機拍攝圖像。評估:關鍵特征是否清晰凸顯?對比度是否足夠且穩(wěn)定?背景干擾是否被抑制?圖像是否滿足算法處理要求?測試不同樣品、不同位置、不同光源參數(shù)(亮度、角度)。8. 優(yōu)化與終選擇:根據(jù)測試結果調整光源類型、位置、角度、參數(shù)或組合方案??紤]成本、供貨、防護等級等因素。切忌只憑經(jīng)驗或產(chǎn)品目錄選擇,實物測試是確保成功的關鍵。
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