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拓视达:利用紫外光源与红外光源成像的视觉检测

时间:2022-09-19 19:14:13来源:深圳市拓视达科技有限公司

导语:​机器视觉系统的核心是图像采集和处理。所有信息均来源于图像之中,图像本身的质量对整个视觉系统极为关键。而光源则是影响机器视觉系统图像水平的重要因素,因为它直接影响输入数据的质量和至少 30% 的应用效果。通过适当的光源照明设计,使图像中的目标信息与背景信息得到最佳分离,可以大大降低图像处理算法分割、识别的难度,同时提高系统的定位、测量精度,使系统的可靠性和综合性能得到提高。

      视觉光源配合视觉系统能实现三大功能:一是定位功能, 能够自动判断感应物体、产品在什么位置,并将产品表面特征、轮廓、颜色、数值、物体个数在 CCD 下呈现出来;二是测量功能,也就是利用前向光方式以及背光方式能够自动测量产品的外形轮廓、直径、高度、面积大小测量以及两个物料之间的距离;三是外观检测功能,在目前视觉行业外观检测应用较多,通过各类型光源把物料表面、内部、所有相关特征呈现出。如:3C 行业的手机中框,屏幕外观,摄像头外观等。印刷行业的天地盒包装是否正确、印刷有无错误、表面有无刮伤、破损、有无油污等。

      深圳市拓视达科技有限公司(简称拓视达 /TSD), 成立于 2012 年,是一家专注于机器视觉光源研发、设计、生产及过硬的产品品质和技术服务的专业制造商,专业从事机器视觉相关产品的销售及代理,同时可提供整套硬件和视觉方案及服务。拓视达生产环形光源、无影光、AOI 光源、球积分光源、条形光源、条形组合光源、同轴光源、侧部光源、FREE 面光、面光源、背光源、点光源、棱镜、线形光源、模拟控制器、数字控制器、点光源控制器、线形光控制器等产品,可根据情况定制光源。

视觉光源配合视觉系统.png

  以下介绍两个利用紫外光源、红外光源成像进行视觉检测的案例。

  什么是紫外光?

  紫外光的频率比可见光高,但是比 X 射线低。紫外光在电磁波谱中,范围波长为 400—10nm。这范围内开始于可见光的高频极限,而与 X 射线的低频频率相重叠。紫外光分为A 射线、B 射线和 C 射线(分别简称 UVA、UVB 和 UVC) 3 种,波长范围分别为 400—315nm,315—280nm,280—190nm。工业常用紫外光源波长在 340nm-400nm 左右。

  

紫外光.png


  项目需求:检测 3C 行业音膜线圈中心胶水

  客户要求:中心胶水轮廓清晰,对比明显;视野大小适中;

  使用彩色相机

  物料分析:物料表面为光滑面,易反光,用 W/B/R 三中颜色进行测试,胶水与物料颜色都不能拉开较大的对比度, 不利于算法检测。如用紫外(UV)光源 进行测试,紫外光源非常容易激发物料表面的胶水,从而把胶水打亮,对比度高, 方便算法进行检测。

  

物料图.png

  物料图

  

紫外光源成像效果图  1.png

  紫外光源成像效果图 1

  

紫外光源成像效果图.png

  紫外光源成像效果图 2

  从紫外光源成像的效果图,可以清晰的看出胶水的轮廓, 与物料表面形成明显的对比,利于软件算法检测。紫外光源常用紫外同轴光源、紫外条形光源、紫外环形光源,紫外圆顶光源,紫外点光源,紫外仿形光源等。

  应用范例:3C 行业、胶水塑料壳喷涂(手机壳)、镁合金喷涂(笔记本电脑壳)、各种 PVC(如 IC 卡)、塑胶片、UV 油印刷、胶印机联机上光 ;,纸张类特殊印制、计算机键盘的印制 水干燥固化,PCB 图形转移 ;以及荧光验钞, ITO 玻璃。

  成像现场环境:

  

成像现场环境.png

  什么是红外光源?

  红外线(Infrared,IR)是频率介于微波与可见光之间的电磁波。红外线可分为三部分,即近红外线(高频红外线, 能量较高), 波长为 (3~2.5)μm ~ (1~0.75)μm 之间;中红外线(中频红外线,能量适中),波长为 (40~25) μm ~ (3~2.5)μm 之间;远红外线(低频红外线,能量较低), 波长为 1500μm ~ (40~25)μm 之间。

  在视觉光源中常用红外(IR)波段在 700um-1350um 左右。常用于检测屏幕内屏尺寸检测,以及用于包装行业消除表面干扰。  

      项目需求:检测 LED 屏幕内屏尺寸。

检测 LED 屏幕内屏尺寸.png


  客户要求:边缘对比度清晰;视野大小适中。

  物料分析:样品表面为光滑面,镜面发射。如用可见光源高角度光源进行检测,表面反光比较严重。如用可见光低角度光源进行检测,虽然能消除反光,但无法穿透表面,检测内屏。 所以采用不可见光红外光源(IR)进行检测,穿透物料表面从而检测内屏边缘,如下图:

  

物料图2.png

  物料图

  

红外光源效果图.png

  红外光源效果图

  

普通光源效果图.png

  普通光源效果图

  应用范例:因具有较强的穿透性,红外光多用于需要透过表面检测内部 LED 屏以及薄膜、包装袋等材质检测的产品。


测试样品1.png

测试样品2.png

  为了方便客户提供测试、选择合适的产品,拓视达免费提供测试样品,及视觉解决方案,希望给客户一个高于期望以上的成果。自成立以来,拓视达一直坚持以勇于拼搏、求新, 秉承立信、感恩的价值理念,发展过程中不断引进电子、机械以及图像处理方面的高端人才,共同努力,在机器视觉领域, 不断创新,为工业自动化的腾飞奉献力量。



标签: 机器视觉

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