1.光源的顏色
一個好的光源顏色的選擇,可以使待觀察的特征與圖像的特征之間的對比度達到最大,即特征與周圍區域有足夠的差異,從而易于區分特征。為了最大程度地將被觀察物體與背景區分開來,通常選擇互補色光源。比如被觀察物體為綠色時,選擇紅色光源背景可以提高對比度。
當被觀察的物體摻雜了一些我們不想看到的雜質時,我們通常會選擇與雜志顏色相同的背景光源顏色,這樣可以在視覺效果上過濾掉雜質的干擾。
在檢測微小塵埃顆粒時,紫外線是一個不錯的選擇。例如,紫外光通常用于晶圓灰塵檢測。
2.照明模式
良好的照明應確保待檢測的特征從其他背景中突出出來。照明方式有很多種,如正面照明、背面照明、同軸照明等。根據不同的應用背景,不同的照明方式直接關系到項目的成敗。
當需要突出物體輪廓時,通常采用背面照明,即被觀察物體位于光源和高速攝像機之間。
多向前方照明
此外,在一些特殊應用中,靈活使用定制照明也很重要。比如為了節省光源和高速相機的空間,同時達到光源從某個角度照射的效果,可以使用反光板。科天健自主研發的焊縫跟蹤系統,將高速攝像機和激光線發射器固定在一個小盒子里,通過反射鏡改變激光線方向,使激光線和高速攝像機的光軸方向成大角度,從而對焊縫進行激光三角測量。
焊縫跟蹤照明系統
3.其他元素
光源的亮度和堅固性也是選擇光源的重要因素。
亮度:在選擇兩種光源時,最好選擇較亮的一種。當光源不夠亮時,可能會出現三種不好的情況。第一,高速相機的信噪比不夠;因為光源的亮度不夠,圖像的對比度必然不夠,圖像上出現噪點的可能性也相應增加。其次,光源亮度不夠,需要加大光圈,從而降低景深。另外,當光源亮度不夠時,自然光等隨機光對系統的影響最大。
魯棒性:是指光源是否對元器件位置最不敏感。當光源放置在相機視野的不同區域或不同角度時,產生的圖像不應相應改變。指向性強的光源增加了高亮區域鏡面反射的可能性,不利于后續的特征提取。
一個好的光源需要能夠讓你需要尋找的特征非常明顯。好的光源除了能夠用高速相機拍攝零件外,還應該能夠產生最大的對比度,有足夠的亮度,對零件的位置變化不敏感。光源選好了,剩下的工作就好辦多了。當然,具體的光源選擇方法在于實驗的實際經驗。