行業(yè)動(dòng)態(tài)
工業(yè)相機(jī)中光源照明的設(shè)計(jì)原則
照明的目的是增強(qiáng)對(duì)比。工業(yè)相機(jī)中設(shè)計(jì)光源照明需要先確定區(qū)域之間的差異,然后使用光源來突出這些差異。
在照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,需要根據(jù)被測(cè)物體的大小來確定鏡頭的視場(chǎng)。然后,根據(jù)鏡頭視野的大小,確定好的照明系統(tǒng)。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,需要充分了解透鏡到工件的距離和照明系統(tǒng)到工件的距離,從而確定光源到工件的距離。照明的選擇取決于工件表面的形狀、平整度和光潔度。好的照明顏色(紅、藍(lán)、綠、白)可以根據(jù)檢測(cè)工作或檢測(cè)區(qū)域的顏色來確定。一般情況下,照明系統(tǒng)應(yīng)針對(duì)確定的成像物鏡進(jìn)行設(shè)計(jì)。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是:工件上是否有可見的零件、劃痕、缺陷等,以及工件表面的打印是否可以識(shí)別。
工業(yè)相機(jī)中設(shè)計(jì)光源照明突出顯示不同區(qū)域的方法有如下:
1. 反射系數(shù)
從一個(gè)物體反射的光量是可以測(cè)量的。有兩種不同的反思方法:鏡面反射:入射角等于出射角。漫反射:由于物體表面不均勻,發(fā)出的光方向不同。
2. 顏色
也就是說,光譜分布,我們從三個(gè)角度來測(cè)量顏色:
A波長:例如,綠光波長為550nm。
B兩種或兩種以上光波的混合比例:混合的目的是產(chǎn)生另一種光。
C互補(bǔ)色:從白光中移去的那部分光和剩下的光是互補(bǔ)色。
3.光密度
由于不同物體的材料、厚度和化學(xué)性質(zhì)的不同,投射光的數(shù)量和強(qiáng)度也不同。光密度可能在整個(gè)光譜范圍內(nèi)不同,也可能只在一定范圍內(nèi)不同。一般來說,背光是識(shí)別光密度差異的好方法。
4.折射
不同的透明物質(zhì)具有不同的折射率,所以它們會(huì)以不同的方式影響光的傳播。例如,當(dāng)氣泡在玻璃中混合時(shí),當(dāng)光線直接照射時(shí),會(huì)出現(xiàn)亮或暗的氣泡邊緣。
5. 紋理
有些物體的表面紋理是可以識(shí)別的,有些太小無法處理,但它會(huì)影響光的反射。在某些情況下,紋理是非常重要的,須用光源高亮顯示。在其他情況下,紋理相當(dāng)于噪音,所以須使用光源來突出另一個(gè),削弱紋理。
6. 深度
直射光會(huì)突出物體的深度(陰影效果),而散射光會(huì)削弱物體的深度。
7. 表面曲率
由于曲率不同,表面不同部位的特性也不同。折射的光會(huì)突出這些特性,而散射的光則會(huì)削弱這些特性。
在照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,需要根據(jù)被測(cè)物體的大小來確定鏡頭的視場(chǎng)。然后,根據(jù)鏡頭視野的大小,確定好的照明系統(tǒng)。在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,需要充分了解透鏡到工件的距離和照明系統(tǒng)到工件的距離,從而確定光源到工件的距離。照明的選擇取決于工件表面的形狀、平整度和光潔度。好的照明顏色(紅、藍(lán)、綠、白)可以根據(jù)檢測(cè)工作或檢測(cè)區(qū)域的顏色來確定。一般情況下,照明系統(tǒng)應(yīng)針對(duì)確定的成像物鏡進(jìn)行設(shè)計(jì)。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是:工件上是否有可見的零件、劃痕、缺陷等,以及工件表面的打印是否可以識(shí)別。
工業(yè)相機(jī)中設(shè)計(jì)光源照明突出顯示不同區(qū)域的方法有如下:
1. 反射系數(shù)
從一個(gè)物體反射的光量是可以測(cè)量的。有兩種不同的反思方法:鏡面反射:入射角等于出射角。漫反射:由于物體表面不均勻,發(fā)出的光方向不同。
2. 顏色
也就是說,光譜分布,我們從三個(gè)角度來測(cè)量顏色:
A波長:例如,綠光波長為550nm。
B兩種或兩種以上光波的混合比例:混合的目的是產(chǎn)生另一種光。
C互補(bǔ)色:從白光中移去的那部分光和剩下的光是互補(bǔ)色。
3.光密度
由于不同物體的材料、厚度和化學(xué)性質(zhì)的不同,投射光的數(shù)量和強(qiáng)度也不同。光密度可能在整個(gè)光譜范圍內(nèi)不同,也可能只在一定范圍內(nèi)不同。一般來說,背光是識(shí)別光密度差異的好方法。
4.折射
不同的透明物質(zhì)具有不同的折射率,所以它們會(huì)以不同的方式影響光的傳播。例如,當(dāng)氣泡在玻璃中混合時(shí),當(dāng)光線直接照射時(shí),會(huì)出現(xiàn)亮或暗的氣泡邊緣。
5. 紋理
有些物體的表面紋理是可以識(shí)別的,有些太小無法處理,但它會(huì)影響光的反射。在某些情況下,紋理是非常重要的,須用光源高亮顯示。在其他情況下,紋理相當(dāng)于噪音,所以須使用光源來突出另一個(gè),削弱紋理。
6. 深度
直射光會(huì)突出物體的深度(陰影效果),而散射光會(huì)削弱物體的深度。
7. 表面曲率
由于曲率不同,表面不同部位的特性也不同。折射的光會(huì)突出這些特性,而散射的光則會(huì)削弱這些特性。