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光源小知识(一):同轴光源

发表时间:2024-06-03 10:03

同轴光源也叫漫射同轴灯,是金属平面漫反射照明光源,它提供了比传统光源更均匀的照明,所以能提高机器视觉的准确性和重现性,这也就是为什么同轴光源是机器视觉检测中的常客啦。

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同轴光源的结构和特点

结构图


如上图,分光镜是半透半反玻璃,当光照在分光镜上时一半的光会透过分光镜,一半的光会反射出去。"半透半反玻璃”,简单的模型就是拿一块普通的但很薄的镜子,在上面均匀地钻上许许多多的很微小的孔洞,使孔洞的总面积达到原来镜面面积的一半,这就是半透半反。

分镜损耗图


如上图所示,LED的光来到这样的45度半透半反玻璃,一半的光直接穿过小孔洞照射到左侧壁上,这部分光不会进入摄像头,对成像没有影响;另一半光经镜面反射射到下面的物体上,从物体上反射上来的光来到45度半透半反玻璃后,又是一半光直接穿过小孔洞照射到上头的摄像头上,这部分光是成像要用的;另一半光反射回右侧的LED灯,这部分光对成像也没影响,如果下面的被测物体换成水平放置的普通镜面,那么从LED出来的光最终只有1/4能到达摄像头!想要图像清晰,就要付出光亮上的代价!所以,LED光源要比普通光源亮4倍,才能保证拍摄的图像有同等的亮度。

由其结构,同轴光源有以下几个特点:
特点1:同轴光源由高密度排列LED,亮度大幅提高;
特点2:同轴光源具备独特的散热结构,延长寿命,提高稳定性;
特点3:同轴光源有高级镀膜分光镜,减少光损失;
特点4:同轴光源能均匀照亮平面,有光泽的表面,成像清晰,亮度均匀,能加强划刻、凹陷或压印特征;在镜面,漫射和/或吸收表面形成对比, 降低透明外壳或遮盖物的透过率

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同轴光源的应用

一、同轴光源在医疗领域的用途
同轴光源的优点在于可提供高质量的照明和可靠的激光能量。在医疗领域中,同轴光源常用于内窥镜检查和手术中。内窥镜检查需要明亮、清晰的光源来照亮内部器官,以确保医生可以准确地诊断和治疗疾病。同轴光源的高亮度和均匀的照明效果使其成为内窥镜照明的优选装置。
在手术中,同轴光源则可提供高质量、稳定的光源和无与伦比的辐射能量,帮助医生进行准确和安全的手术。同轴光源可用于手术台底座、外科器械和术中照明。
二、同轴光源在工业领域的用途
同轴光源可用于检查和测试电子元件、半导体集成电路(IC)以及LCD显示器。这些工业领域需要高亮度、高均匀度和非常精确的照明。同轴光源不仅具有高亮度、高均匀度和高可靠性,而且能够提供不同颜色和波长的光线,以满足各种测试要求。
此外,同轴光源还可用于激光加工、光学检测和精密制造等多个工业领域。同轴光源的高亮度和均匀度,以及可调节的光源颜色和波长,都是工业应用中不可或缺的特点。
三、同轴光源在科学研究领域的用途
同轴光源还被广泛应用于科学研究领域。例如,同轴光源可用于生物荧光显微镜中,以提供清晰、均匀、与环境不相互作用的照明。同轴光源还可用于材料研究、光学测量和宇宙学等领域。
总之,同轴光源是一种高质量、高性能的照明装置,从医疗到工业再到科学研究,都有广泛的应用。随着技术的不断提升和发展,同轴光源的应用领域将越来越广泛,未来可期。


同轴光源在机器视觉中的应用如金属、玻璃、胶片、晶片等表面的划伤检测;电子元件检测、芯片和硅晶片的破损检测,Mark点定位;包装条码识别。

凹陷区域使光漫射,因此它们看起来很暗并且可以容易地识别边缘:
边缘不清晰,因为相机接收到漫反射和镜面反射光:
可以清楚地识别从弯曲到平坦的变化,并且平坦区域可以很好地突出显示在相机上:
各种光分量在所有角度被反射,导致部件之间的图像不一致:

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