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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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一種面光源成像均勻性的解決方案

一種面光源成像均勻性的解決方案

2024/8/20 9:38:48

原理


面光源,即形狀為面狀的機(jī)器視覺專用LED光源,能夠提供大面積的照明,適用于大面積物體的檢測。


通過LED經(jīng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化后均勻布在光源底部,經(jīng)漫反射后在表面形成一片均勻的照射光。這種照明方式適用于外形輪廓檢測場合,能夠使物體的細(xì)節(jié)和表面特征清晰可見。

類型

 

標(biāo)準(zhǔn)底部面光源


最常見的類型,適用于大面積物體的檢測。

 

平行底部面光源


提供平行光線,適用于需要高平行度的應(yīng)用場景。

 

開孔底部面光源


在光源中間開孔,適用于大視野環(huán)境中要求高亮度和均勻性的場景。

 

側(cè)面發(fā)光面光源


只在四周布置LED顆粒,適用于需要薄型光源的應(yīng)用。 


應(yīng)用場景

 

面光源適用于大多數(shù)機(jī)器視覺應(yīng)用,特別是在進(jìn)行形狀識別時表現(xiàn)良好。例如,它適用于檢測表面缺陷、文字識別、標(biāo)志檢測等需要清晰表面細(xì)節(jié)的應(yīng)用。


問題解決方案


問題

 

均勻性調(diào)節(jié):如果光源的均勻性調(diào)節(jié)不當(dāng),可能會導(dǎo)致圖像中出現(xiàn)亮斑或暗區(qū)(開孔面光源在反光的物品上會出現(xiàn)),影響圖像質(zhì)量。

 

亮斑或暗區(qū)問題:漫射板材質(zhì)、燈珠亮度的不一致性是引起亮斑或暗區(qū)的主要原因。


方案


1. 選擇合適的安裝距離


每一種光源都有其最佳工作距離和視野,所以最好是通過實(shí)驗(yàn)確定最佳的工作距離,以獲得最佳的亮度和均勻性。當(dāng)光源工作距離增大時,亮度總是遞減的,但均勻性在某個距離下達(dá)到最佳。


2. 使用組合光源


在反光的物品表面,開孔面光源,會出現(xiàn)暗斑,這種情況一般需要使用組合光源進(jìn)行使用,可以在開孔位置增加一個同軸光源進(jìn)行組合使用。


因?yàn)槊婀庠吹牧炼染鶆蛐詤^(qū)域與安裝高度有很大的關(guān)系,如果由于安裝空間限制導(dǎo)致不均勻的情況,則需要配合條光進(jìn)行使用,以解決面光源的亮度缺陷。


原理參考:機(jī)器視覺|大講堂|開孔面光怎么選?


3. 使用帶光線控制膜的光源


光線控制膜可以將漫射強(qiáng)烈的光線變成相對平行的光線,使面光源變成平行面光源。


面光源在增加光線控制膜后,面光源的均勻性得到改善,適合需要均勻照明的應(yīng)用場景。光線控制膜能夠?qū)⒙涞墓饩€變成相對平行的光線,從而提高面光源的均勻性。

審核編輯(
王靜
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