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2025-05
环形光源在机器视觉检测中有哪些应用?
环形光源在机器视觉检测中因其均匀照明、多角度覆盖和结构紧凑等特性,被广泛用于各类表面缺陷检测、尺寸测量、特征识别等场景。以下是其核心应用及典型案例:一、表面缺陷检测1.金属/玻璃制品缺陷检测应用场景:汽车零部件(如轮毂、轴承)、手机玻璃盖板、光学镜片等表面的划痕、裂纹、凹陷、污渍检测。原理:低角度环形光:光线以接近水平方向入射,缺陷处因高度差产生阴影,与光滑表面形成明暗对比。案例:检测手机玻璃盖板边缘崩边时,环形光源从侧面打光,崩边处的不规则轮廓因阴影清晰显现,而完好区域呈均匀反光。2.塑料/橡胶制品瑕疵检测应用场景:注塑件(如齿轮、外壳)的毛边、缩水、熔接痕,橡胶密封圈的气泡、缺料等。原理:漫射环形光:通过漫射板柔化光线,减少表面反光,突出微小起伏。案例:检测透明塑料瓶身的熔接痕时,环形光源垂直照射,熔接痕因材料密度差异导致的透光率变化而显影。二、尺寸测量与边缘检测1.电子元件引脚检测应用场景:PCB板上电容、电阻、IC芯片的引脚共面性、弯曲度、间距测量。原理:同轴环形光:光线沿镜头光轴垂直入射,消除引脚表面反光,清晰成像引脚轮廓。案例:检测QFP芯片引脚是否弯曲时,同轴光使引脚边缘锐利分明,通过图像处理计算引脚角度偏差。2.机械零件轮廓测量应用场景:齿轮齿形、轴承内外径、螺丝螺纹等高精度尺寸检测。原理:高角度环形光:光线从斜上方照射,增强物体边缘对比度,避免底部阴影干扰。案例:测量齿轮齿距时,环形光源突出齿顶和齿根的边界,配合视觉算法计算齿形公差。三、字符与条码识别1.产品标签字符检测应用场景:药品包装盒生产日期、食品包装袋批号、电子元件表面丝印字符的清晰度、偏移量检测。原理:单色高对比度光源:选择与字符颜色互补的光源(如黑色字符用红色光源),增强字符与背景的灰度差异。案例:检测饮料瓶身喷墨打印的生产日期时,红色环形光使黑色字符呈低灰度值,背景呈高灰度值,便于OCR识别。2.条形码/二维码读取应用场景:物流包裹条码、电子元器件二维码的污损、模糊或角度偏差检测。原理:均匀漫射光:避免条码表面反光导致局部区域过曝或欠曝,确保条纹宽度和对比度符合读取要求。案例:快递分拣线上,环形光源均匀照亮条码,即使条码倾斜或表面有褶皱,也能通过多角度照明保证扫码成功率。四、透明/半透明物体检测1.玻璃/薄膜缺陷检测应用场景:平板玻璃气泡、夹杂物,塑料薄膜厚度不均、杂质颗粒。原理:暗场照明(低角度环形光):光线以小角度入射,透明物体表面反射光不进入镜头,缺陷(如气泡)因散射光形成高亮区域。案例:检测LCD面板内异物时,环形光源从边缘低角度打光,异物颗粒因散射呈白色亮点,背景呈暗态。2.液体灌装量检测应用场景:瓶装饮料、药瓶的液位高度、气泡检测。原理:背光+环形光组合:背光确定液面基线,环形光侧照增强液体与空气界面的反光,通过边缘检测计算液位偏差。案例:口服液灌装线上,环形光源辅助识别瓶颈处的气泡,避免因气泡导致的容量误判。五、特殊场景应用1.微小零件检测(如半导体)应用场景:晶圆表面划痕、芯片焊点虚焊、MEMS器件结构缺陷。原理:显微环形光:搭配显微镜使用,提供高均匀性同轴光,消除景深范围内的阴影,适合亚微米级缺陷观测。案例:检测晶圆表面的纳米级颗粒时,环形光源通过漫射和准直技术,使颗粒因光散射显影,背景噪声降至最低。2.曲面物体检测(如汽车外饰件)应用场景:汽车保险杠、仪表盘曲面的橘皮纹、缩水痕检测。原理:多角度环形光拼接:通过多个环形光源从不同角度依次打光,覆盖曲面全周,避免单一角度的照明盲区。案例:汽车外饰件检测线上,环形光源阵列围绕工件旋转,逐帧采集图像并合成,完整还原曲面缺陷。六、环形光源选型关键因素1.光源颜色:单色光(红/绿/蓝):针对特定颜色特征增强对比(如红色光源突出血迹、绿色光源检测PCB焊盘)。白光:通用场景,适合彩色图像采集。2.照射角度:低角度(0°~30°):突出表面凹凸,适用于缺陷检测。高角度(60°~90°):减少阴影,适用于尺寸测量。同轴光(垂直入射):抑制高反光表面眩光。3.尺寸与安装方式:内径需大于镜头尺寸,外径需覆盖被测物体范围,支持环形、半圆或分段式安装(如检测深孔内壁时用半圆光源)。总结环形光源通过多角度均匀照明和光学特性匹配,成为机器视觉检测中最常用的标准化光源之一。其核心价值在于:提升图像质量:减少阴影、反光和不均匀性,降低算法处理难度;适应复杂场景:从平面到曲面、从高反光到透明物体,通过光角度和颜色灵活适配;提高检测效率:结构紧凑易集成,支持高速在线检测(如流水线实时抓拍)。实际应用中,需结合物体材质、检测目标和相机参数,通过光源选型与打光方案优化,实现检测精度与稳定性的最大化。
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2025-05
环形光源的工作原理是什么
环形光源的工作原理核心在于通过LED阵列布局设计与光学元件组合,实现均匀、可控的多角度照明。以下是具体解析:一、硬件结构与发光基础1.LED阵列布局2.1.核心部件是沿环形结构(圆形、方形或异形)均匀排列的LED灯珠,形成360°对称的光源矩阵。2.LED的数量、间距和功率决定了光源的亮度和覆盖范围,高密度排列可减少光斑间隙。3.光学元件组合4.1.漫射板:覆盖在LED前方,通过散射作用将点光源转化为面光源,削弱LED颗粒的直射强光,降低光斑不均匀性。2.导光板(可选):通过内部全反射传导光线,使光线在环形区域内均匀分布,常用于超薄型光源设计。3.二次光学透镜:针对特定角度需求(如低角度、高角度或同轴光),通过透镜折射调整光线出射方向,实现定向照明。二、光照模式与调节机制1.多模式配光原理2.1.直射光模式:LED垂直照射物体表面,适用于高反光物体(如金属、玻璃)的整体亮度提升,但可能产生镜面反射干扰。2.低角度光模式:LED以接近水平的低角度照射物体,突出表面凹凸缺陷(如划痕、凹坑),通过阴影对比增强特征识别。3.同轴光模式:通过环形光源内置的半透半反镜,使光线沿镜头光轴方向垂直入射,消除高反光表面的眩光,常用于电子元件检测(如PCB焊点)。3.亮度与色温调节4.1.部分环形光源支持PWM(脉冲宽度调制)调光,通过调节电流脉冲频率改变LED亮度,避免传统电阻调光的发热问题。2.多色环形光源(如红、绿、蓝、白四色组合)可通过混合不同颜色LED的亮度比例,实现色温可调(如模拟日光、白炽灯环境),或针对特定颜色特征增强对比度(如红色光源突出血液检测)。三、与视觉系统的协同工作1.消除阴影与反光2.1.环形光源的对称结构使光线从多个方向均匀入射,抵消单一光源产生的投影,尤其适合检测复杂曲面或多孔物体(如齿轮、集成电路)。2.配合漫射板和低角度配光,可抑制光滑表面的镜面反射,使图像灰度分布更均匀,便于后续图像处理(如边缘检测、阈值分割)。3.增强特征对比度4.1.通过调整光源角度和颜色,突出目标特征与背景的差异。例如:1.检测透明物体(如玻璃)时,使用暗场照明(低角度光)使缺陷处因散射形成高亮区域,背景呈暗态。2.识别彩色标签时,选用与标签颜色互补的光源(如绿色光源检测红色字符),通过颜色反差提升可读性。四、典型应用场景的原理适配工业视觉检测:利用低角度环形光检测金属表面划痕,光线从侧面入射,划痕因阴影呈现高对比度;使用同轴环形光检测芯片引脚共面性,垂直入射光消除引脚反光,清晰显示轮廓。生物显微成像:环形光源搭配显微镜,通过均匀照明减少样本边缘阴影,适用于细胞形态观察或病理切片分析。直播与美妆照明:环形光源围绕摄像头布置,产生“眼神光”效果(瞳孔反光呈环形亮点),同时均匀照亮面部,减少鼻影和法令纹,提升人像质感。
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2021-05
2021年春节放假通知
尊敬的各位客户:农历辛丑牛年春节将至,在此先给您拜个早年!感谢各位新老客户在2020年对浩立的支持与厚爱,向您致以最诚挚的祝福与问候!!其次,根据《国务院办公厅公布2021年春节放假安排》,结合我司实际情况与工作安排,现将2021年春节放假时间公布如下:自2021年2月6日起正式开始放假,2021年2月18日正常上班,共计12天。最后,浩立全体员工谨祝您:新春快乐、万事如意、财源滚滚、生意兴隆、牛年大吉!!东莞浩立自动化科技有限公司2021年02月03日
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2021-05
视觉光源颜色的选择
​   在机器视觉系统中,光源具有非常重要的作用,选择合适的光源成为决定整个系统成败的关键因素,光源的主要目的就是将被测物体与背景尽量明显分别,获得高品质、高对比度的图像。下面带您了解一下机器视觉光源颜色的选择攻略   一般情况下,如果使用黑白相机,又对被测物体的颜色选择没有特殊的要求,红色是比较合适的选择。    因为红色LED寿命长、稳定、价格低廉,更重要的是红色LED的波长更接近传感器的灵敏度峰值,而通常的CCD对紫色、蓝色的光敏感程度没有红光强。如果进行彩色成像,则通常考虑使用白色光源。白色LED光源的制造有几种方法: 一种是使用白色LED制造,发光管内部有蓝色发光芯片与受到激发后发出黄色的荧光粉,发出的光按一定比例叠加到一起,看起来形成了白色,这是最为常见的形式。另一种方法是使用红绿蓝三种不同颜色的LED,按某种顺序或方式在光源上进行排列,并分别控制每种颜色的度,使用相对方便。此种方法通常使用四个单色RGGB颗粒进行排列,所以其中的绿色分量通常会比较足,之所以多加一个绿色的G通量,是因为人眼对绿色光源(波长555nm)最敏感。   机器视觉应用中应注意目标颜色与光源颜色的搭配,我们看到某个物体成某种颜色,是因为其反射了对应的光谱。我们拍摄物体时,如果要将某种颜色打成白色,那么就得使用与此颜色相同或相似的光源(光的波长一样或接近),而如果要打成黑色,则需要选择与目标颜色波长差较大的光源。彩色图像中,除了黑色、灰色不明显,其它如白色、紫色、蓝色、绿色、黄色、橙色、红色、棕色都很明显,色彩饱满艳丽。多色排线在白色光源下的黑白相机大尺度成像,可以发现其中的白色、黄色、绿色、橙色较明亮,说明相机对这些波长比较敏感。在红光下成像时,白、红、橙、黄几种颜色比较明显,其它的颜色都很暗,说明红光照射物体时,物体本身有红色分量时,才能反射红光,在黑白相机下表现为红色特征。而在绿色光源下,则白色、绿色、黄色表现明亮,其它较暗淡。​蓝色光源下,白色、紫色、蓝色等表现较亮,有效反射蓝光。从中也可以发现,白色,无论在什么光照下,都成明显的白色,是因为其本身不吸收光谱,任何光谱照射到其表面上都会被反射;相反,黑色材料则无论什么光照射上去都不反光成黑色。RYB色环[图源网​络]生活中看到某个物体呈现某种颜色,是因为物体表面反射了该对应的光谱。 视觉应用中,为目标颜色合理地选择光源的颜色有利于降低算法难度、提高系统稳定性。同类色同类色指色相性质相同,但色度有深浅之分。是色相环中15°夹角内的颜色。如深红与浅红,深蓝与浅蓝。邻近色邻近色,就是在色带上相邻近的颜色。例如红色和橙色。是色相环中,凡在60度范围之内的颜色都属邻近色的范围互补色/对比色有非常强烈的对比度,在颜色饱和度很高的情况下,可以创建很多十分震撼的视觉效果。例如橙和蓝、红和绿、黄和紫。在色相环中每一个颜色对面(180度对角)的颜色。类似色类似色是指在色轮上相邻的三个颜色。在色轮上90度角内的色统称为类似色。   例如红-红橙-橙、黄-黄绿-绿、青-青紫-紫等均为类似色。光源颜色的选择基于以上颜色理论,如果要将目标打成白色需要选用同类色,如果要目标打成黑色需要选用互补色。合理选择光源颜色可以使特征和背景之间产生较大的灰度差别。一把情况下,如果使用黑白相机,对被测物体的颜色没有特殊要求的情况下,红色是比较好的选择。红色LED寿命长、稳定、价格低。通常ccd对红光比较敏感。波长越长,穿透能力越强。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。波长越短,扩散能力越强。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。 表面瑕疵检测一般使用蓝光。不同波长的光线聚焦点不一样,可以参照彩虹形成的原理。在图像中心区域,不用颜色形成的光斑是同心圆。向图像边缘移动时会产生彩虹效应,目标特征将在更大区域上成像,会导致对比度降低。对像素较小的相机影响更严重。END声明:部分内容来源于网络,仅供学习、交流之目的。文章版权归原作者所有。如有不妥,请联系删除。
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2021-05
2019浩立自动化放假通知
  尊敬的各位客户:又是新的一年到来!正值中国的传统节日“春节”来临,在此向各位客户拜个早年!预祝各位客户新春愉快!财源广进!现根据国务院春节放假通知并结合我司实际情况,我司春节放假安排如下:1、春节放假时间:2019年1月28日(周一)至2019年2月11日(周一)放假调休共15天。2019年2月12日(周二)正常上班。2、订单发货安排:截止2019年1月20日的订单正常发货,20日以后交期的订单,如有库存沟通后发货,无库存情况顺延至春节以后。为确保不耽误贵司的正常运作,请贵司提前做好下单安排,以便我司能尽早安排生产、发货,服务好贵司。感谢各位客户的谅解和支持!东莞浩立自动化科技有限公司2019.01.08
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2021-05
2018浩立培训计划之品质意识
浩立第三期培训《品质意识》,于上周六完满结束。由浩立品质专员就“什么是品质意识”“品质的定义”“如何树立品质意识”“如何做好品质”及“个人如何做好品质”这几个内容进行行培训。课程结合视频更为生动地讲解“品质”对于公司、客户、个人的重要性。通过此次培训,能够将“品质”渗入到日后的工作当中。
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2021-05
【2018浩立培训计划】
工欲善其事必先利其器,浩立第二期培训计划,已经在上周完满地结束了。当天共进行两节培训,讲师分别为外聘人员以及浩立的技术服务主管,培训内容分别为《相机镜头简介及应用》《光源的使用》。在培训过程中,员工们用心听讲,积极提问。通过这次培训,增强了员工的专业技能,对产品质量的把控又上升到一个台阶。
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2021-05
机器视觉培训
我司与机器视觉培训机构联合培训活动
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2021-05
浩立自动化员工拓展活动
上周,我司全体员工在领导的带领下,来到深圳大鹏拓展基地开始了为期一天的员工拓展培训活动。此次拓展培训主题为“铸造优秀团队,共创企业辉煌”,旨在熔炼团队,增进信任,促进团队沟通,增强团队协作,促使大家敢于担当责任,勇于挑战自我、挖掘潜力,进一步提升团队的战斗力和凝聚力,打造一支团结协作、勇于进取、富有激情的优秀团队。准备工作就绪后,进入到训练环节,上午教练安排了信任背摔与穿越“电网”两个拓展项目。信任背摔是一项锻炼团队合作力及团队成员信任力的活动。背摔人手被捆住,下面的队员用自己的胳膊搭起坚强的后盾,站在队友倒下的方向,每一位队员轮流站在高高的背摔台上,背对着大家,喊“准备好了吗”,回答均是整齐嘹亮的“准备好了!”然后后仰,落入下面的伙伴组建的臂床上。使大家体会到只有充分信任你的同伴,相信你的集体,他们才会在你需要帮助时给你最无私、最真诚的支持;只有信任你的同伴,相信你的集体,我们在集体中才会有归属感和责任感。穿越电网,就是要在规定的时间内从若干个大小不一的网孔中钻过去,身体不能碰到电网,且不能重复使用网孔,由两个队同时通过比赛方式进行,在规定的时间内最后哪个队有效穿过电网的人数最多取胜。这个游戏的集思广益,群策群力,充分发挥领导作用,快速形成有效决策并加以实施,是一个团队成败的关键,同时也告诉我们困难往往没有我们想象的那么大。不要过低的估计自己的能力,过高的估计困难,做任何事情光靠悟性不行,还要有完整的科学的设计和策划。这次的拓展活动,是对我们每一个人一次灵魂的洗涤,让我们懂得了承担的价值,得到了责任的历练,这是一种脱胎换骨的真真切切的感受,我们为队友感动,也被自己感动,我们为团队骄傲,也为自己骄傲!我们在心里默默的鞭策自己:在今后的生活和工作中遇到困难时,只要勇于挑战、敢于面对,只要相信集体这个大家庭的力量,那么就没有逾越不了的鸿沟,没有战胜不了的困难,不论在什么情况下都不能放弃自己应尽的那份责任,相信我们可以创造辉煌!
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2021-05
环形光源不同角度照明出来的效果对比
做机器视觉的都清楚,环形光源的灯珠是有安装角度的,也就是同一直径的环形光源,因为其灯珠的安装角度不同,其对同一产品的照明效果也是不同的。这个也就是常说的环形光源的角度。视觉光源厂家一般有两种定义角度的方式,一种是灯珠中心轴与水平线的夹角,另一种则是中心轴与垂直线的夹角。浩立的光源说的角度是指与水平线的夹角。下面以前面有介绍过的一个眼镜镜片轮廓提取的方案为例进行说明:对于眼镜镜片来讲,使用0度的环形光源效果是最好的。而且这里需要使用内径比镜片要大的环形光源,如果内径没有镜片大,那么很有可能灯珠会在镜片上成像形成倒影。当然,这种方案,使用低角度的环形光源有优势。而其它的方案,可能高角度的环形光源更适合一些。对于一些需要边缘轮廓的项目,可以尝试使用低角度的环形光源,采用掠射的方式获得其边缘,一般效果比较好。而需要的是内部细节,则需要考虑高角度的光源。
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