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创视偏振光源在机器视觉中的应用研究

管理员

、引言

传统工业检测利用人眼对产品外观进行观察并根据对良品/次品的检测标准,来区分产品的好坏。而自动化行业则利用机器视觉成像,并对图像进行软件处理分析,利用PLC控制Robot对产品进行剔除筛选。 在利用自动化技术对产品进行检测时,图像成为整个检测过程中最为关键的一步,而为了使机器视觉所抓取到的图像清晰可辨,光源就显得很重要了。

我们成像过程中,为了得到一副均匀性好,对比度高的图片,在视觉成像时,我们会用机器视觉光源进行打光,以便得到便于软件处理的图片。选用合适的光源,一般情况下都能得到一副好的图像,但有时由于产品的特殊材质或特殊的结构而很难得到一副好的图像。

例如光源照在光滑的包装袋上,光滑的包装袋表面在一定角度下反射形成的眩光在成像中是有害的,使我们看不到清晰图像。能够滤除反光的滤镜叫做偏振镜。传统消除反光的做法是在光源上加偏振片,然后把偏振镜装到镜头的前端,仔细旋转偏振镜,使得有害眩光减至最小甚至消失,这样就能拍摄出没有眩光的照片了。传统的方式有个不便之处是镜头有很多规格尺寸,如果偏振镜与镜头规格不匹配,则安装不上造成使用不便,购买过多的偏振镜也导致成本增加并难以管理。

创视自动化基于市场需求,本着真正为客户解决问题的服务思想,针对此类的检测难题,研发设计了一款双偏振光源。这款光源是在现有的环形光源基础上加偏振片和偏振镜,不再需要在镜头上加偏振镜就可以达到偏光效果。

二、产品原理及特点

偏振现象,镜面反射不改变光的偏振方向,漫反射则会改变光的偏振方向。此光源将偏振片与光源漫射板做成一体,通过螺丝固定,因此不需考虑偏振片不粘会掉的问题。在光源中间加装了调节装置固定偏振镜,因此旋转中间的偏振镜便可实现偏光效果,偏光后可将装置侧面的机密螺丝固定,便可锁紧偏振镜不再晃动。

l 采用了大功率灯珠,保证了偏振后的光源亮度,克服了曝光时间问题;

l 双偏振设计,避免客户购买偏振镜的尴尬,提升用户体验;

l 调节方便,只需旋转光源中间的偏振镜角度,便可实现消除反光作用;

l 安装方便,与常规环形光源共用安装孔,只需在光源上面锁4颗螺丝便完成安装,如客户有特殊要求,也可在侧面加安装孔固定光源;

l 产品设计灵活,规格尺寸可根据客户需求定制;

l 应用范围广,可用在反光产品上,也可用在IC类产品字符检测,提高字符的对比度。

三、应用案例

五金件胶水检测

检测五金件上透明胶水的有无,若使用常规光源,光路大部分会因为光透射的原因造成无法观察到胶水,而双偏振光源能消除金属表面的镜面反射光,保留因胶水凹凸不平造成的漫反射光,从而能看到胶水被打白的效果。

IC字符检测

检测IC类电子产品表面的字符,传统的检测方案是利用低角度光检测,但是这样一来,样品表面的镜面反射光也会对成像造成干扰。但是使用双偏振光源就可以忽略这种干扰,利用偏振消除产品背景的镜面反射光,保留字符的漫射光,从而提高字符的对比度

载带产品字符检测

检测载带类产品,若使用常规光源,光路大部分会因为光照到薄膜上而形成反光无法观察到里面的产品,而双偏振光源能消除薄膜上的反光,保留能透过薄膜的漫反射光,从而能清晰看到里面的产品及表面字符。

充电头针脚检测

检测充电头针脚是否歪斜,若使用常规光源,光路少部分会照到针脚顶端而形成反光无法捕捉到针脚的真实位置,而双偏振光源能消除针尖上的反光,从而能清晰看到针脚的位置。

药丸外观检测

检测药丸的颜色及药丸是否破损,若使用常规光源,因包装材料和药丸都是光滑的圆弧结构导致反光,对图像处理造成干扰,而双偏振光源能消除产品上面的反光,从而能清晰看到药丸,轻易得能检测出颜色及破损情况

后记

不管是一些透明胶水的检测,或者是IC类产品的字符检测,亦或是载带里面的产品检测,常规光源无法解决的问题,偏振光源就有出其不意的效果。双偏振光源为东莞创视自动化科技有限公司技术研发团队,专注于机器视觉光学成像解决方案及非标光源定制多年的技术结晶。我们将持续关注客户难点,聚焦行业疑难杂症;创视自动化匠心独具的技术研发团队以推动机器视觉行业发展为己任,以“创新科技、引领视觉”为追求而孜孜不倦地做行业难题技术攻关;为客户提供更有竞争力的产品,为解决客户需求而殚精竭虑,为所有机器视觉行业从业者服务!

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