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線掃描相機(jī)、光源與被測物體之間的角度分析

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  • 來源:光虎光電科技(天津)有限公司

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  • 發(fā)布時(shí)間:2020-10-20 01:56:14

  以玻璃檢測為例,需要檢測的缺陷有:臟點(diǎn)、結(jié)石、雜質(zhì)、氣泡、刮傷,裂紋,破損等,其大致可以分成兩類,一類在玻璃表面的,一類是玻璃內(nèi)部的。不同的缺陷,在圖象中表現(xiàn)的出的灰度不一樣,有黑的,有白的,也有灰的,并且在不同的光源照射角度或者相機(jī)接受角度,缺陷的對比度會變化,如在一個(gè)角度時(shí),某一種缺陷的對比度最好,但其他缺陷可能比較次,甚至根本看不到。這樣也就需要大量的分析、組合,才能確定最后的光源選型和相機(jī)、光源和被測物體之間的相對角度。如下圖所示,相機(jī)、光源在不同角度安裝,分別測試。

  結(jié)果發(fā)現(xiàn):

  臟點(diǎn),正面光源或背光都較容易凸現(xiàn);

  結(jié)石和雜質(zhì),需要正面接近法線的照明或背面穿透照明;

  氣泡,形狀不固定,且要分析形成的原因以及方向,采用背面照明;

  刮傷和破損,正面低角度照明容易凸現(xiàn)。

  裂紋,需要背面?zhèn)日?

  而且,以上缺陷并不是獨(dú)立的,而是互相影響。統(tǒng)計(jì)、分析如下。

  綜合以上因素,最后選用背光斜射和正面照射結(jié)合,相機(jī)接近法線方向安裝。

  光源、鏡頭的調(diào)試

  線掃描系統(tǒng),對光源和相機(jī)來說,有效的工作區(qū)域都是一個(gè)窄條。也就是保證光源照在這個(gè)最亮的窄條與相機(jī)芯片要完全平行,否則只能拍到相交叉的一個(gè)亮點(diǎn)。所以機(jī)械安裝、調(diào)試是比較費(fèi)工夫的。同時(shí)由于幅寬比較寬,對于線光源有兩個(gè)特別的要求,就是均勻性和直線性。因?yàn)榫€光源不同位置的亮暗差異,會直接影響圖象的亮度高低,這一點(diǎn)LED比鹵素?zé)舾每刂?。出光部分的直線性,取決于LED發(fā)光角度的一致性、聚光透鏡的直線性以及線光源外殼的直線性。

  由于現(xiàn)場環(huán)境比較復(fù)雜,客戶總是希望花多一些時(shí)間去現(xiàn)場調(diào)試。但如我們前面講到的相機(jī)、光源、被測物體的相對角度測試、分析,許多因素會直接影響到檢測效果。所以我們建議先做實(shí)驗(yàn)室測試,有了方案之后,再去現(xiàn)場調(diào)試,這樣會最有把握,也能提高調(diào)試效率。畢竟服務(wù)也是一種成本。 線掃描系統(tǒng)除了機(jī)械結(jié)構(gòu)之外, 其主要組成部分還包括機(jī)器視覺和運(yùn)動(dòng)控制。

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