隨著機(jī)器視覺檢測(cè)的應(yīng)用愈發(fā)普及，眾多新的應(yīng)用場(chǎng)景被不斷開拓，一些全新硬件被研發(fā)出來幫助制造業(yè)企業(yè)以更加有效的方式提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)力。在這個(gè)過程中，視覺光源一直是眾多從業(yè)人員關(guān)注的重中之重。在整個(gè)機(jī)器視覺光源應(yīng)用的過程中，還面臨以下幾個(gè)挑戰(zhàn)。

1、找到合適的光強(qiáng)度

機(jī)器視覺照明選項(xiàng)必須不斷提升速度和分辨率。落實(shí)到實(shí)處，就是更少的曝光時(shí)間相關(guān)。 最好的通用解決方案是均勻分布的高強(qiáng)度照明和短曝光時(shí)間。

在實(shí)際視覺檢測(cè)中，工程師通常采用LED燈來應(yīng)對(duì)光強(qiáng)度的挑戰(zhàn)。在短時(shí)間曝光的情況下，可以以更高的電流對(duì) LED 施加脈沖，從而將輸出提高三到八倍。 這通常被稱為過載。 這樣做可以提供更大的光強(qiáng)度，但會(huì)帶來時(shí)間挑戰(zhàn)。 在不降低圖像質(zhì)量的情況下提供全光強(qiáng)度需要精確控制脈沖速率和形狀。

這些快速快門事件的理想脈沖形狀是方波。 脈沖兩側(cè)的緩慢邊緣會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)模糊。 為了提供均勻分布的高強(qiáng)度光，LED 必須在整個(gè)快門周期內(nèi)達(dá)到并保持 100% 的強(qiáng)度。內(nèi)部 LED 驅(qū)動(dòng)器在快速達(dá)到 0% 到 100% 和 100% 到 0% 強(qiáng)度時(shí)面臨的挑戰(zhàn)更少。 這些快速的開/關(guān)周期創(chuàng)建了一個(gè)方形的信號(hào)脈沖形狀，可以與快門速度緊密匹配，以實(shí)現(xiàn)更好的高速機(jī)器視覺。

在超速模式下運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)損壞 LED。 此外，不同的波長(zhǎng)或顏色具有不同的最大電流。 在不損壞 LED 的情況下最大化光輸出需要使用當(dāng)今市場(chǎng)上可用的高級(jí)驅(qū)動(dòng)器。 這些驅(qū)動(dòng)器使用微處理器來提供可重復(fù)的強(qiáng)度控制脈沖。 此類驅(qū)動(dòng)器應(yīng)該能夠自動(dòng)設(shè)置每個(gè) LED、波長(zhǎng)和應(yīng)用的限制。

通過使用智能集成 LED 驅(qū)動(dòng)器可以解決光強(qiáng)度挑戰(zhàn)并最大限度地減少模糊， 使用微處理器的高級(jí)照明解決方案還可以提供諸如可以動(dòng)態(tài)改變其強(qiáng)度的自適應(yīng)照明等功能。

尋找正確的視野

動(dòng)態(tài)改變系統(tǒng) FOV 的能力需要智能機(jī)器視覺解決方案。 如果一個(gè)物體太遠(yuǎn)或太近，它會(huì)對(duì)圖像質(zhì)量產(chǎn)生重大影響，在拍攝高速運(yùn)動(dòng)的物體情況下，對(duì)硬件設(shè)備的集成程度、控制和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸都有更高的要求。

除了面向未來的視覺系統(tǒng)之外，基于組件的視覺解決方案還可以提供相同的優(yōu)勢(shì)。 與預(yù)建相比，基于組件的系統(tǒng)更靈活，會(huì)隨著需求或技術(shù)而變化。例如，提高高級(jí)視覺檢測(cè)系統(tǒng)的處理能力可能有助于捕捉隨著時(shí)間的推移機(jī)器磨損的細(xì)微變化，從而改進(jìn)系統(tǒng)。 預(yù)建系統(tǒng)很難或不可能升級(jí)，

線掃描成像照明挑戰(zhàn)

先進(jìn)的視覺和檢測(cè)流程正在推動(dòng)相機(jī)分辨率的提高。相機(jī)分辨率增加，像素減小。較小的像素通常與降低的全阱容量（像素在引入飽和之前存儲(chǔ)光生電荷的能力）有關(guān)。 可以通過增加增益進(jìn)行補(bǔ)償來增加光靈敏度，但這也會(huì)放大圖像噪聲。 隨著像素尺寸的縮小和幀速率的增長(zhǎng)，需要能夠與其他機(jī)器視覺技術(shù)保持同步的技術(shù)。

如何更高的速度和光強(qiáng)下保持質(zhì)量。 線掃描相機(jī)選擇將更大的像素和更高的光強(qiáng)度聯(lián)系在一起。在連續(xù)應(yīng)用中，區(qū)域掃描相機(jī)可以增加照明強(qiáng)度以捕捉傳送帶的一部分、關(guān)閉并在錯(cuò)過已通過的部分之前再次掃描。

為了解決這一挑戰(zhàn)，公司可能會(huì)選擇使用雙條線燈。 這些類型的產(chǎn)品具有智能功能，是前兩個(gè)挑戰(zhàn)的結(jié)合，它們無縫地協(xié)同工作，提供必要的 FOV 和強(qiáng)度，使線掃描相機(jī)成為實(shí)用、經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。