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缺陷检测时,打光技巧你知道多少?平顶山机器视觉培训,平顶山机器视觉检测培训

在工业自动化检测领域,打光技术是确保缺陷识别准确性的关键要素。恰当的光源配置能极大提高图像清晰度,凸显目标缺陷的细节,简化算法分析过程。以下是一些常用的打光技巧和原则:


1. 根据缺陷类型选择打光方式

表面划痕/裂纹:

低角度环形光:从侧面照射,使划痕产生阴影,提高对比度。

同轴光:适用于高反光表面(如金属、玻璃),减少眩光并凸显微小划痕。

凹坑/凸起:

暗场照明:光线从侧面照射,非凹凸区域反射的光不进入镜头,凹凸区域因散射光被捕捉。

透明物体缺陷(如玻璃、薄膜):

透射光:通过穿透材料显示内部气泡、杂质或厚度不均。

偏振光:消除表面反光,增强内部结构可见性。

异物或颜色差异:

彩色光源:使用特定波长(如红色、蓝色)增强目标与背景的对比度。

高角度漫射光:均匀照明,减少阴影干扰。


2. 光源类型与方向选择

明场照明:

光线直接照射物体表面,适合检测高反射材料的宏观缺陷。

暗场照明:

光线倾斜照射,仅捕捉散射光,适合检测微小凹凸或边缘缺陷(如PCB焊点不良)。

背光:

光源位于物体后方,用于轮廓检测(如尺寸测量、边缘缺失)。

结构光:

投射特定图案(如条纹、网格),通过形变检测三维缺陷(如变形、高度差)。



3. 材料特性与光源匹配

高反光材料:

使用漫射光源或同轴光,避免强反光干扰,并配合偏振片过滤杂散光。

非反光材料:

采用低角度光或侧光,突出表面纹理。

透明/半透明材料:

结合透射光和暗场照明,同时检测表面和内部缺陷。


 4. 光源颜色与波长优化

单色光:

增强特定颜色缺陷的对比度(如红色光源可凸显绿色异物)。

红外或紫外光:

检测肉眼不可见的缺陷(如材料内部裂纹、涂层均匀性)。

多光谱光源:


利用不同波段的组合来分析复杂的缺陷,例如油污和氧化。


5. 多角度组合照明


针对复杂的缺陷,可以采用多光源切换或分时照明的方法:


例如,首先使用同轴光来检测表面的划痕,然后使用背光来检测轮廓的缺失。


环形光+同轴光组合:


这种组合既保证了表面的均匀照明,又增强了局部特征的可见性。


6. 实际应用案例

1. 金属表面划痕检测:


采用低角度环形光(白色或蓝色)配合高分辨率相机,划痕会以暗色线条的形式显现。

2. 透明瓶口缺陷检测:


使用背光和暗场照明组合,瓶口的裂纹或毛刺由于散射光而被突出显示。

3. PCB焊点检测:


采用暗场照明和红色光源,焊点不良区域由于反光差异而被识别。

4. 纺织品污渍检测:


使用高角度白色漫射光,污渍与织物纹理形成对比。


 7. 注意事项


环境光干扰:应尽量封闭检测环境,以减少外部光线的影响。


光源稳定性:应选择恒流驱动的光源,以避免亮度的波动。


相机与光源同步:在高速检测时,需要匹配频闪光源与相机的曝光时间。


实验验证:通过试拍调整光源的角度、颜色和强度,以找到最佳组合。


通过精心设计的照明方案,可以显著提高缺陷检测的精度和可靠性。建议根据具体场景进行多次实验,并利用图像处理软件(如Halcon、OpenCV)进行实时效果验证。


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