全国服务热线机器视觉工业缺陷检测的那些事
返回列表作者：林阳机器视觉解决 发布日期： 2021.03.04 浏览：187 关键词：工业视觉检测、表面缺陷检测、工业视觉、表面缺陷检测系统、机器视觉检测
摘要：产品生产过程中,表面容易出现划伤、划痕、辊印、凹坑、粗糙、波纹等外观缺陷,依靠人工检测已经无法满足工艺和精度要求。基于工业缺陷检测技术原理的工业视觉检测。
一般机器视觉系统：相机、镜头、光源、运动系统。
视觉工业检测大体分为工件尺寸测量与定位，和表面缺陷检测，及各种Logo标识的检测与识别等。
表面缺陷检测主要是物体表面局部物理或者化学性质不均匀的区域，比较常见的有金属或者塑料制品表面的划痕（如：手机壳/屏幕表面的划痕）、斑点和孔洞（如：PCB板漏了焊点或者表面多了焊点），纸张表面的色差、脏污点、破损，纸制品表面的压痕、凸起，玻璃等非金属制品表面的杂质、破损、污点、平整度等。
Logo标识的检测与识别，主要是Logo标识印刷是否正确、是否完整。
一、硬件选型
1、光源的选择
光源是基础，打光是艺术。一个好的打光效果，基本决定了视觉检测成功的一大半。
光源的合理性选择，直接影响了输入图像数据的质量与应用效果。针对每个不同的应用案例与环境，需要选择相应的光源与合理的照明方式，以求达到 好的应用效果。
（1）光源可分为可见光和不可见光。
常用的几种可见光源有LED灯、萤光灯、卤素灯（光纤光源)、特殊光源。
LED灯：
•使用寿命约10000－30000小时。
•可以使用多个LED达到高亮度，同时可组合不同的形状；
•响应速度快，波长可以根据用途选择，制成不同的颜色。
•使用寿命大约1500－3000小时；
•优点：扩散性好、适合大面积均匀照射；
•缺点：响应速度慢，亮度较暗。
光纤卤素灯：
•使用寿命大约1000小时；
•优点：亮度高；
•缺点：响应速度慢，几乎没有光亮度和色温的变化。
（2）按照射方式不同可分为背向照明、前向照明、结构光和频闪光照明等。
背向照明是被测物放在光源和摄像机之间，它的优点是能获得高对比度的图像，图像效果为黑白分明的被测物轮廓，常用于尺寸测量；
前向照明是光源和摄像机位于被测物的同侧，这种方式便于安装，主要用于检测物体表面的重要细节特征、缺陷和划痕。
结构光照明是将光栅或线光源等投射到被测物上，根据它们产生的畸变，解调出被测物的三维信息。
频闪光照明是将高频率的光脉冲照射到物体上，摄像机拍摄要求与光源同步。
选择光源的角度：根据期望的图像效果，选择不同入射角度的光源。
穹形光源，主要用于球型或曲面物体的缺陷检测、不平坦的光滑表面字符的检测、金属或镜面的表面检测。如玻璃瓶、滚珠、小工件表面、塑料或铝制容器等。
环形光照射，多用于集成电路料带与管脚字符、金属工件刻印字符、光滑表面划痕、瓶口尺寸或裂痕、平面工件表面质量检测。
条形光源（可控照明，红色，蓝色，绿色单色光源）也叫条形灯是一种从侧面打光的照明光源，常用的角度是45度，也有更小的角度。侧光灯可以避免正面照射产生的强烈反光，同时还可以对边缘部分实现高亮的照明。是一种在尺寸测量、外观检测方面应用 广泛的一种照明方式。常用于：LCD缺陷的检测、包装文字检测、包装膜破损检测、纸张质量检测、常规印刷质量检测、制造物裂纹的检测、电子部件的形状识别和大小的测量、各种线阵检测等。
同轴光照射，图像效果为明亮背景上的黑色特征，用于反光厉害的平面物体检测，能够加强有差异角度的表面特征，增强表面纹理（划痕、凹陷、压印），减少阴影。如金属、玻璃等光洁表面的划痕和瑕疵检测，芯片和硅片的破损检测、金属件上的冲压字符检测、线路板焊点与符号、集成电路的管脚字符检测等。
高角度照射，图像整体较亮，适合表面不反光物体；
低角度照射，图像背景为黑，特征为白，可以突出被测物轮廓及表面凹凸变化；
多角度照射，图像整体效果较柔和，适合曲面物体检测；
使用与被测物同色系的光会使图像变亮（如：红光使红色物体更亮）；使用与被测物相反色系的光会使图像变暗（如：红光使蓝色物体更暗、用蓝光照射黄色物体，呈现黑色）。
波长越长，穿透能力越强；波长越短，扩散能力越强。红外的穿透能力强，适合检测透光性差的物体，如棕色口服液杂质检测。紫外对表面的细微特征敏感，适合检测对比不够明显的地方，如食用油瓶上的文字检测。
（b）选择光源的形状和尺寸：
主要分为圆形、方形和条形。通常情况下选用与被测物体形状相同的光源， 终光源形状以测试效果为准。光源的尺寸选择，要求保障整个视野内光线均匀，略大于视野比较好。
（c）选择是否用漫射光源：
如被测物体表面反光， 好选用漫反射光源。多角度的漫射照明使得被测物表面整体亮度均匀，图像背景柔和，检测特征不受背景干扰。
