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PCB自动光学检测中光源的选型

时间:2023-10-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:图像采集是机器视觉检测的基础,检测的所有依据均来源于图像。在视觉检测类仪器中,除图像传感器本身的质量外,光源也是影响视觉系统图像质量的另一重要因素。良好的光源应保证整个视场内有合适的照度、良好的照度均匀性以及照度稳定性。因此照度均匀、对比度大的照明是PCB板自动光学准确检测的前提条件。而且,光源系统的选择精心与否,会直接影响图像质量的好坏,进而影响图像处理系统的效果。LED是光源工程市场上明显的发展趋势。

PCB自动光学检测中光源的选型

图像采集是机器视觉检测的基础,检测的所有依据均来源于图像。在视觉检测类仪器中,除图像传感器本身的质量外,光源也是影响视觉系统图像质量的另一重要因素。良好的光源应保证整个视场内有合适的照度、良好的照度均匀性以及照度稳定性。如果照明过弱会造成PCB板图像中缺陷较真实值缩小以及短路情况检查不到,过强则造成图像中缺陷较真实值扩大,照明不均则使图像中不同位置的电路亮度不均,给图像预处理带来一定困难。光源理想的图像需要具备以下两个基本特征:

均匀性好——图像的均匀性要好,整幅图像的背景的灰度值不能有过大的差异。针对反光很强的工件,打光一般有全部反光和全部不反光两个方向。图像不均匀,影响处理效果。

对比度——图像中需要提取的特征和背景的灰度值差值要大(针对黑白相机所采集的图像)。

因此照度均匀、对比度大的照明是PCB板自动光学准确检测的前提条件。选择合适的光源,可突显良好的图像效果(特征点),可以简化算法,提高检测精度,保证检测系统的稳定性。

如果纸上写的内容不够清晰,通常可引用一种简单的解决方案:将文字放在一盏灯下。如果我希望看清纸上模糊的轮廓,举起纸张朝向光源,就可以看得更清楚。换句话说,不同的光源类型和强度可以产生不同效果。这同样适用于图像处理系统,其中光是相机、芯片、光学配件和软件之外的一个主要因素。在可用自然光线不足或光的成分不适合时,应用需要外部(额外)人工光源,这是常见情况。在优化光源方面进行投资可以削减编程和图像分析成本。因此,值得为应用投入时间,精心挑选光源。而且,光源系统的选择精心与否,会直接影响图像质量的好坏,进而影响图像处理系统的效果。

PCB板自动光学检测系统对光源的要求可以从以下方面进行概括:

(1)高亮度——高速扫描、高速成像,要求曝光时间短的场合;(www.xing528.com)

(2)高均匀性——表面检测、缺陷检测,利用灰度差异进行检测的场合;

(3)低功耗——移动设备、便携检测系统;

(4)长寿命——任何场合,节约成本和维护费用;

(5)光谱特性——利用光谱单色性检测的场合;

(6)显色性——颜色检测。

LED是光源工程市场上明显的发展趋势。相比卤素灯荧光灯等其他选择,LED光源具有功率密度高,能耗低,长寿命,电光响应快,光谱单色性好等突出优点,是机器视觉专用光源的发展方向。

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