照明选择基础
照明选择的逻辑步骤
图像处理是通过计算来检测像素密度数据变化的过程。因此,稳定的检测需要清晰的图像投影。光照的选择是决定基于图像处理的检测性能的重要因素。本节介绍选择正确的照明所需的基本知识。
选择照明的三个步骤
-
- 确定光照类型(镜面反射/漫反射/透射光)。
- 确认检验的特征(缺陷、形状、有无等)。
- 检查表面是否平坦、弯曲或不平。
-
- 确定所需光线的形状和大小。
-
检查目标器的尺寸和安装条件。
例子:环形、低角度、同轴、圆顶。
-
- 确定光线的颜色(波长)
-
检查目标和背景的材质和颜色。
例如:红色、白色、蓝色。
典型灯具形状(LED照明)
同轴垂直
CA-DX
低角
CA-DL
直接的环
CA-DR
背光
CA-DS
圆顶
CA-DD
酒吧
CA-DB
照明选择:Step1(镜面反射,漫反射,透射光)
LED灯大致可以分为以下三种类型:
-
- 镜面反射类型:
- 光被应用到目标上,透镜接收直接反射。
-
- 漫反射型:
- 光被应用到目标和镜头接收均匀的环境光。
-
- 透射光类型:
- 光线从目标后方照射,透镜接收发射的轮廓。
(1)镜面反射样本图像
金属表面有无铭文的检查
铭文不清楚。
碑文清晰明了。
有必要将平整的金属表面与铭文的凹陷处进行对比
由于金属表面容易反射光线,而刻字则不易,因此最佳的方法是利用镜面反射来增强表面和刻字之间的差异。
(2)漫反射样本图像
通过透明胶片检查芯片上的印刷品
光线反射在胶片表面上。
图像不受胶片的影响。
有必要通过消除透明薄膜的反射(光晕)来显示芯片表面和印刷品之间的对比。
最佳的方法是使用漫反射,以防止镜面反射在透明胶带上。
(3)透射光样本图像
非织造布异物检查
光线反射在胶片表面上。
异物的轮廓可以清楚地辨认出来。
需要将目标表面与异物的对比表现出来,但由于颜色的细微差别而难以识别。
即使在反射光无法检测到差异的情况下,从目标后方发出的透射光也会显示出异物的黑色剪影。
点
选光的第一步是根据目标的形状和检查目的,选择照明方法,镜面反射、漫反射或背光。然后,选择光线的大小和颜色,以便捕获最佳图像进行处理。
照明选择:Step2(照明方法和形状)
(1)镜面照明样本图像
检测玻璃板边缘的芯片
简单的反射的光
反射光随机地反射在玻璃表面上。
【根据工件特性及检测细节选择照明】
- 光线反射在玻璃表面上。
- 要增强玻璃板与背景的区别。
- 光线最好垂直照射在工件上。
- 可在工件上方提供空间。
最好的选择是同轴垂直照明。
coaxial-vertical照明
整个玻璃表面可均匀照明。
(2)漫反射检测实例
检查橡胶填料中的碎屑
简单的反射的光
外围的芯片无法识别。
【根据工件特性及检测细节选择照明】
- 工件是不反射镜面光的黑色橡胶。
- 缺口也是黑色的,不会反射镜面光。
- 从一个角度照亮工件,以反射来自切屑区域的镜面光被证明是有效的。
- 一盏灯可以安装在接近目标。
最好的选择是低角度的光线。
(3)透射光检测实例
检查领导的形状
简单的反射的光
边缘几乎没有什么对比。
【根据工件特性及检测细节选择照明】
- 目标是一个有投影和凹陷的金属物体,导致不规则的镜面反射。
- 利用透射光,可以在不受投影和凹陷影响的情况下探测到目标的边缘。
- 可在工件后面安装一盏灯。
最好的选择是背光灯。
有背光
复杂的轮廓可以清晰地辨认出来。
点
在选择照明方式后,需要根据检测目的、背景和周围环境等因素进行选择。
基本的选择是:同轴照明,环形照明,或条形照明镜面反射;低角度灯,环形照明,或酒吧灯漫反射;和区域照明或酒吧灯的背光。特别是环形照明和条形灯,因为它们可以通过调节安装距离用于各种用途。
照明选择:步骤3(照明的颜色和波长)
最后一步是根据目标和背景确定光照的颜色。当使用彩色相机时,通常的选择是白色。使用黑白相机时,需要了解以下知识。
利用互补色进行检测
一个红色的糖果包装纸在一个纸板箱里。下面是使用LED照明来检测糖果是否存在时的对比。
-
- 白色LED
-
整个图像的亮度是均匀的,工件和背景之间几乎没有对比度。
-
- 带红色LED灯
-
红色的工件显示的比较亮,但对比还是不够。
-
- 带着蓝色的LED
-
红色目标呈现黑色,便于稳定探测。
蓝色的LED是最好的
参考
什么是互补色?
互补色是色相圈中相反的颜色。当互补色的光照射到一个物体上时,这个物体会呈现接近黑色。
检测使用的波长
下面是通过透明胶片打印在载体带芯片上的图像比较。红色照明的对比度比蓝色照明的更高,因为它的更高的透射率(更低的散射率)。
不同波长的光呈现出不同的颜色。波长决定了一种特定颜色的特性,如容易透射(红光-长波长)或容易散射(蓝光-短波长)。
照明选择的逻辑步骤总结
光线的选择决定了捕获图像的条件,这是图像处理中最重要的。与其不加考虑地尝试每一盏灯,你可以通过以下步骤有效地选择正确的一盏灯:
- 决定哪种镜面反射、漫反射或背光是最合适的。
- 决定灯的类型和大小。
- 决定灯光的颜色。
下一卷将涵盖“彩色相机和图像增强的效果”。它是图像处理的一个重要因素,如外观检测和位置检测的最佳应用。下一个指南将概述要点,以选择最佳的颜色提取和图像增强。


































