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视觉光源颜色对成像的影响

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LOTS 发表于 2021-1-21 11:07:48 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 LOTS 于 2021-4-21 09:51 编辑

机器视觉项目中,当我们拿到一个检测项目,作前期光源选型时,会优先考虑光源的发光类型、亮度与大小等因素,同时光源的发光颜色也很重要。如何评估光源需要的颜色呢?

由于不同工件和材料对不同颜色的光吸收程度不一样,检测项目不同对光源颜色的需求也不一样。如紫外穿透差,看浮于物体表面透明类特征比较明显。红外穿透性强,对隐藏于物体内部特征比较明显。巧妙地选择颜色光并运用互补色的手法,可使拍摄要求高的缺陷一次检出,或能取得更为优质的图像;所以选择一个正确颜色的光源非常重要。

其中互补色是颜色光判断的一个重要参考,下面图为颜色的互补色关系:
互补色图.png

互补色:左图中连线相对的颜色为互补色,同种颜色相加变白,异种互补色相加变黑,灵活使用互补色可提高图像对比度。
案例1:芯片焊点检测
焊点为银色金属,背景为黄色。效果图1为红色光源照摄,黄色与红色的色环靠近,互补性不强,所以并没有达到很好的对比效果,再来看效果图2为蓝色光源照射,蓝色与黄色在色环上比较对称,互补性强,所以能够完全消除黄色的背景,具体可以查看下面案例的效果对比图:
芯片焊点检测.png

案例2:PCB焊点检测
由于需要检测焊锡的饱满度,可以不考虑利用光源的互补色,但是可以利用不同颜色变化的差异进行判断。比如三色光源投射在物体不同高度,颜色会发生变化,可通颜色的变化来判断特征的三维信息。从图片上看,单色光源的效果虽然能检测出焊锡的位置,但是不能判断焊锡特征是否饱满,AOI三色光源可以根据焊锡特征的高度变化不同的颜色,再配合彩色相机可以很好的判断焊锡饱满程度的变化。具体可以查看下面案例的效果对比图:
PCB焊点检测 .png

案例3:瓶盖胶水面积检测
如透明胶水类型的检测,就是利用紫外光波长短,不利于穿透反射强原理实现很好的对比效果。具体可以查看下面案例的效果图:
瓶盖胶水面积检测 .png

案例4:料盘内钟表有无检测
如藏在其它物质里面或者遮挡的特征,我们可以采用红外光,红外光波长长,利于穿透,可以透过一些介质凸显里面的特征对比。具体可以查看下面案例的效果图:
钟表有无检测 .png

总结:对于光源的颜色选择,我们可以先直观的判断产品颜色是否具有互补色特征,然后再从产品的材质对光吸收性判断,根据产品需要穿透性强与弱的特点,选择紫外或红外类型的光源。

通过对产品的分析,选择合适的颜色光源,从而取得更好的对比性,更高的检测精度。

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