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【案例】浅谈视觉光源尺寸选型步骤
2024-08-24
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一、布景

  在进行视觉光源规划评估时  ,应预留多大的地位给视觉光源  ,是一个很考验工程师的技术问题。


  评估时  ,若是前期机构设计未提前做光源测试验证  ,后期或许率会出现机构预留空间过幼的难题。即现实可用的光源往往比原来预留的地位大  ,从而与机构产生过问 ;若是为了满足尺寸要求  ,选取可装置的幼光源  ,极可能因光源不符导致成像质量差  ,照射成效不梦想等问题  ,从而影响整个项主张进展。最终还是必要凭据现实光源大幼  ,不得已扭转折构装置空间  ,整个过程费时费劲。


  因而在评估视觉规划时  ,前期做好光源选型评估尤为沉要  ,目前大部门的视觉规划都是先进行打光测试  ,确定好光源大幼与高度后  ,再进行视觉部门的机构设计  ,这对后期整个项目顺利发展会有很大援手。


二、选型案例
  下图是两张光源大与幼的成像对比图:图1由于光源幼、导致光斑不能覆盖视野区域 ;图2光源大幼相宜  ,能覆盖整个视野区域  ,整体成效均匀  ,检测特点显著。

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图1:成像成效图
图2:成像成效图


  那我们怎么能力在未经初期打光实测的情况下  ,选择大幼相宜的光源呢?在拿到测试样品后  ,我们必要去相识检测特点  ,判断光源的光路类型与色彩  ,当选好这些后  ,我们就能够判断所需光源的大幼了。
这里重要有三点作为参考凭据。第一点:照射方式  ,照射方式有两种  ,一为正面照射  ,二为底部背光照射 ;第二点:镜头选择  ,镜头有两种  ,别离为FA镜头及远心镜头 ;第三点:光源架构光源的工作距离与视野大幼。


三、照射方式
  由正面照射方式去判断检测产品面是否光滑反光  ,不反光的面对光源大幼要求不高  ,或许为视野的1/2大幼的光源即可。
  沉点以反光面为例去判断若何选择光源的大幼  ,首先需检测反光面上的特点  ,需将光斑布满整个视野均匀成像  ,这样能有更好的对比度。
  同时要知路出三个参数:相机的靶心尺寸、相机到检测面的工作距离、视野大。ㄊ右俺び肟矶杂Φ氖窍嗷酒某た恚。其次镜头是FA镜头还需相识下夹角参数。这样能够得出相机镜头的投射角杜纂反射角度  ,如下图(图3、图4、图5)  ,能够看到投射与反射形成的一个W状的图形  ,若是光源在投射角度表(如图3)  ,反射角度内就会有光斑存在 ;若是光源在反射角度临界地位(如图4)  ,那成像的视野边就会看到光斑 ;只有光源在反射边(W)以表(如图5)  ,这样才是一个均匀的成像成效图。


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图3、光源在投射角表
图4、光源在反射角临界区域 
图5、光源在反射角表


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图6、光源地位太近有光斑
图7、光源临界区域边有光斑
图8、光源地位相宜均匀成效好


  底部背光照射同理  ,但是不必要推算反射角  ,光源离检测面越远投射的角度延长宽度距离就越大  ,FA镜头选择背光时能够这样去推算评估。如下图所示:

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图9、光面大幼不够 
图10、光面大幼刚好
图11、光面太大


四、镜头选择
  上面的两种照射方式只说到FA镜头  ,并且图文也是以FA镜头举例参考  ,那么还有一种镜头必要注明  ,也就是常用的远心镜头  ,远心镜头根基为平行光路类型  ,所以在共同远心镜头选择光源大幼时  ,我们只必要比现实的视野略大一点即可。如下图所示:


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图12、远心镜头正面照射图  
图13、远心镜头底部背光照射图


五、光源架构光源的工作距离与视野大幼
  已知相机靶心与工作距离、镜头夹角、光源工作距离与视野后  ,就能够通过推算来确定光源的大幼。同时还能够通过CAD等画图软件按参数绘造出图形  ,直观的看出光源的光斑在哪个地位  ,确定是否选到大幼相宜的光源。如下图所示:

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图14、选取FA推算参考值 
图15、选取远心镜头推算参考值


  当镜头为通常FA镜头时  ,由类似三角形的特点可得到光源工作距离Wd与面光长L度的关系:

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  当镜头为远心镜头时  ,选择光源的装置地位只必要保障: L>FOV。

六、结语
  以上就是视觉光源在选型时常用的步骤  ,但愿对各人有援手。在机械视觉检测规划中  ,视觉光源选型是沉要的组成部门  ,光源规划的正确选择有利于整个视觉系统的顺利实现  ,相宜的光源可有效能节俭成本及机构装置空间。

  感激客户伴侣们对Z6人生就是博视觉光源一向以来的支持  ,我们也将持续致力  ,优化产品与服务  ,专一视觉光源研发、竭诚为宽大客户服务。如有借测需要  ,欢迎联系!

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  感激您的旁观  ,我们下期再会。

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