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專(zhuān)注于機(jī)器視覺(jué)、AI人工智能、激光、視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備！
專(zhuān)注于機(jī)器視覺(jué)、AI人工智能、激光、視覺(jué)檢測(cè)設(shè)備！
2020-06-29 11:49:57 責(zé)任編輯： 瑞智光電 0
光學(xué)篩選機(jī)是檢測(cè)產(chǎn)品尺寸和外觀缺陷的主要設(shè)備，它的穩(wěn)定性直接影響到檢測(cè)精度和準(zhǔn)確性，所以，光學(xué)篩選機(jī)的穩(wěn)定性至關(guān)重要，那么光學(xué)篩選機(jī)受到哪些因素的影響呢？下面我們就來(lái)看看光學(xué)篩選機(jī)的穩(wěn)定性有哪些影響因素！
一、成像系統(tǒng)的穩(wěn)定性
成像系統(tǒng)主要由照相機(jī)（CCD/CMOS），鏡頭和光源組成。它是光學(xué)篩選機(jī)的基礎(chǔ)。成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是獲得合格的原始圖像，一個(gè)好的成像系統(tǒng)必須在系統(tǒng)運(yùn)行期間確保圖像質(zhì)量的穩(wěn)定性。穩(wěn)定的圖像捕獲是光學(xué)篩選機(jī)穩(wěn)定性的基本保證。
1、工業(yè)相機(jī)對(duì)成像穩(wěn)定性的影響
對(duì)于光學(xué)篩選機(jī)的設(shè)計(jì)者而言，工業(yè)相機(jī)的選擇主要考慮傳感器的類(lèi)型，分辨率和幀頻。其中，傳感器分為CCD和CMOS。CMOS圖像傳感器是高度集成的，并且組件和電路之間的距離非常近。與CMOS相機(jī)相比，CCD傳感器相機(jī)具有靈敏度高，噪聲低，響應(yīng)速度快的特點(diǎn)。在穩(wěn)定性方面，CCD攝像機(jī)還具有抗沖擊和抗振動(dòng)的能力。一般來(lái)說(shuō)，CCD相機(jī)在成像質(zhì)量和穩(wěn)定性方面要優(yōu)于CMOS相機(jī)。
2、鏡頭對(duì)成像穩(wěn)定性的影響
影響相機(jī)成像質(zhì)量的另一個(gè)重要因素是相機(jī)鏡頭。除了需要根據(jù)特定的工作條件選擇合適的參數(shù)（例如焦距，景深和光圈）外，影響系統(tǒng)檢測(cè)精度的重要因素是圖像的幾何失真誤差。這是光學(xué)透鏡的固有變形受制造過(guò)程的影響，無(wú)法消除。它只能得到補(bǔ)償。盡管現(xiàn)在許多工業(yè)相機(jī)通過(guò)各種方法補(bǔ)償由鏡頭畸變引起的誤差，但是在高精度檢測(cè)領(lǐng)域，幾何畸變?nèi)匀挥绊憴z測(cè)，精度會(huì)產(chǎn)生影響。
3、光源對(duì)成像穩(wěn)定性的影響
光源具有放大圖像的特征和缺陷，減弱混亂和背景的功能，這直接影響輸入數(shù)據(jù)的質(zhì)量。由于沒(méi)有通用的照明設(shè)備，因此光源的設(shè)計(jì)一直是機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)的難題，通常不僅限于每種特定的應(yīng)用。以舉例的方式選擇光源的類(lèi)型，還必須根據(jù)具體環(huán)境考慮光源的安裝方式和光源的照射方式，以達(dá)到最佳效果。不同類(lèi)型的光源在穩(wěn)定性方面存在差異。常見(jiàn)的可見(jiàn)光源包括LED光源，鹵素?zé)簦瑹晒鉄艉外c燈?？梢?jiàn)光的最大缺點(diǎn)是它不能連續(xù)穩(wěn)定地輸出光能，例如熒光燈。在數(shù)小時(shí)內(nèi)，光能將下降約15％，并且隨著使用時(shí)間的增加，光能輸出將繼續(xù)下降。除可見(jiàn)光外，在檢測(cè)任務(wù)較高的場(chǎng)景中，經(jīng)常使用X射線(xiàn)，超聲波等不可見(jiàn)光作為光源，可以連續(xù)穩(wěn)定地輸出光能，但不利于檢測(cè)系統(tǒng)的操作且價(jià)格昂貴。光源的不均勻也會(huì)影響圖像質(zhì)量，并且不同方向上的發(fā)光強(qiáng)度差異也會(huì)引起噪聲。LED光源在可見(jiàn)光下的穩(wěn)定性和壽命優(yōu)于鹵素?zé)?，熒光燈等，響?yīng)時(shí)間短，顏色可自由選擇，運(yùn)行成本也低，已被廣泛使用。光源的照明方法可以分為背光照明，正向照明，結(jié)構(gòu)照明和頻閃照明，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)是以突出圖像特征為標(biāo)準(zhǔn)。
二、機(jī)械結(jié)構(gòu)定位影響
除了成像系統(tǒng)硬件之外，相機(jī)和物體之間的相對(duì)位置關(guān)系也將影響圖像質(zhì)量的穩(wěn)定性。例如，如果照相機(jī)或工件的機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)中存在振動(dòng)，則將影響檢測(cè)精度，這也是很難進(jìn)行排查的問(wèn)題。在動(dòng)態(tài)條件下檢測(cè)工件時(shí)，必須考慮運(yùn)動(dòng)模糊對(duì)圖像精度的影響（模糊像素=物體運(yùn)動(dòng)速度*相機(jī)曝光時(shí)間）。此外，在合理?xiàng)l件下，在CCD攝像機(jī)和被測(cè)零件之間，攝像機(jī)鏡頭的光軸應(yīng)垂直于零件的平面。但是，在實(shí)際使用中，由于安裝錯(cuò)誤或照相機(jī)和工件的制造錯(cuò)誤，不能保證光軸和測(cè)量平面。它完全垂直，并且存在一定的角度偏差，這也會(huì)影響測(cè)量精度。
三、軟件的穩(wěn)定性
檢測(cè)軟件的穩(wěn)定性對(duì)光學(xué)篩選機(jī)的影響毋庸置疑。視覺(jué)系統(tǒng)最終將使用計(jì)算機(jī)上的軟件來(lái)采用針對(duì)性的算法進(jìn)行圖像過(guò)濾，邊緣檢測(cè)和邊緣提取以
四、環(huán)境因素的影響
光學(xué)篩選機(jī)的測(cè)量環(huán)境包括溫度，光線(xiàn)，電源變化，灰塵，濕度和電磁干擾。良好的環(huán)境是光學(xué)篩選機(jī)正常運(yùn)行的保證。外部光會(huì)影響被測(cè)物體上的總光強(qiáng)度，增加圖像數(shù)據(jù)輸出的噪聲，并且電源電壓的變化也會(huì)導(dǎo)致光源的不穩(wěn)定，并產(chǎn)生隨時(shí)間變化的噪聲。溫度變化也會(huì)影響相機(jī)的性能。出廠時(shí)，攝像機(jī)會(huì)標(biāo)出正常工作溫度范圍。過(guò)熱或過(guò)冷會(huì)影響相機(jī)的正常操作。電磁干擾是工業(yè)測(cè)試領(lǐng)域不可避免的干擾因素。它對(duì)諸如工業(yè)相機(jī)電路和數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸電路之類(lèi)的弱電流電路具有特別嚴(yán)重的影響。合格的視覺(jué)產(chǎn)品將在工廠經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的抗干擾測(cè)試，從而大大降低了外部電磁干擾對(duì)硬件電路的影響。
