機(jī)械視覺光源根據(jù)光學(xué)特性與應(yīng)用場(chǎng)景可分為七大類:環(huán)形、同軸、背光、點(diǎn)光源、條形、穹頂及多光譜光源。環(huán)形光源以多角度LED陣列著稱,適用于曲面工件定位(如軸承滾珠檢測(cè));同軸光源通過分光鏡實(shí)現(xiàn)垂直照明,專攻高反光表面(如手機(jī)玻璃蓋板劃痕檢測(cè));背光源通過透射成像提取輪廓特征,在精密尺寸測(cè)量(如PCB孔徑檢測(cè))中精度可達(dá)±1μm。選型時(shí)需綜合考慮材質(zhì)特性(金屬/非金屬)、檢測(cè)目標(biāo)(表面缺陷/內(nèi)部結(jié)構(gòu))、環(huán)境條件(溫度/振動(dòng))三大因素。例如,食品包裝檢測(cè)常選用紅色LED(630nm)穿透透明薄膜,而醫(yī)療器械滅菌驗(yàn)證則依賴紫外光源(365nm)激發(fā)熒光物質(zhì)。行業(yè)數(shù)據(jù)顯示,電子制造業(yè)中同軸光源使用占比達(dá)42%,而汽車行業(yè)更傾向組合光源(如穹頂+條形光)以應(yīng)對(duì)復(fù)雜曲面檢測(cè)需求。雙波長激光消除材料色差,界面測(cè)量精度0.02mm。徐州環(huán)形低角度光源無影低角度環(huán)形
高均勻性光源的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn),均勻性是評(píng)價(jià)光源性能的中心指標(biāo)之一。不均勻的照明會(huì)導(dǎo)致圖像灰度分布不均,進(jìn)而影響測(cè)量精度。為實(shí)現(xiàn)高均勻性,需通過光學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化光路,如使用漫射板、透鏡陣列或特殊導(dǎo)光結(jié)構(gòu)。例如,積分球光源通過多次反射實(shí)現(xiàn)全空間均勻照明,但體積較大,適用于實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景。工業(yè)級(jí)解決方案則依賴LED陣列排布和亮度微調(diào)算法。近年來,柔性導(dǎo)光膜技術(shù)的突破使得輕薄化均勻光源成為可能,尤其適用于空間受限的嵌入式檢測(cè)設(shè)備。湖南高亮大功率環(huán)形光源遠(yuǎn)心平行同軸光纖傳導(dǎo)檢測(cè)微流控芯片,識(shí)別單細(xì)胞級(jí)生物標(biāo)記。
“機(jī)械視覺光源”通常指用于機(jī)器視覺(Machine Vision)系統(tǒng)中的專有照明設(shè)備,其中心功能是為工業(yè)檢測(cè)、自動(dòng)化識(shí)別、測(cè)量等場(chǎng)景提供穩(wěn)定、可控的光環(huán)境。機(jī)器視覺光源是工業(yè)自動(dòng)化檢測(cè)的“眼睛”,其選型直接影響系統(tǒng)精度和穩(wěn)定性。實(shí)際應(yīng)用中需結(jié)合被測(cè)物特性、檢測(cè)目標(biāo)、環(huán)境條件綜合設(shè)計(jì)照明方案。機(jī)器視覺檢測(cè)(Machine Vision Inspection)是一種利用計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)對(duì)圖像或視頻進(jìn)行分析和處理,從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè)、識(shí)別、測(cè)量或分類的技術(shù)。它結(jié)合了光學(xué)、圖像處理、人工智能、傳感器技術(shù)和機(jī)械控制等多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí),廣泛應(yīng)用于工業(yè)制造、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、安防、交通等領(lǐng)域。
多光譜光源集成6-8種個(gè)體可控波長(380-1050nm),通過時(shí)序觸發(fā)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)成分的光譜特征提取。在農(nóng)產(chǎn)品分選系統(tǒng)中,采用530nm綠光與850nm紅外的組合照明,可同步檢測(cè)表面瑕疵與內(nèi)部腐爛,分類準(zhǔn)確率提升至98%。高精度型號(hào)配備光纖光譜儀反饋系統(tǒng),實(shí)時(shí)校準(zhǔn)波長偏移(誤差≤±1nm)。制藥行業(yè)應(yīng)用案例中,多光譜光源結(jié)合PLS(偏更小二乘)算法,能識(shí)別藥片活性成分分布差異(靈敏度0.5%),檢測(cè)速度達(dá)300片/分鐘。創(chuàng)新設(shè)計(jì)的環(huán)形多光譜模組支持徑向與軸向光路切換,在半導(dǎo)體晶圓檢測(cè)中可同時(shí)獲取表面形貌與薄膜厚度數(shù)據(jù),測(cè)量效率較單波長系統(tǒng)提高4倍。
同軸漫射光源結(jié)合漫射板與半透半反鏡,在消除鏡面反射的同時(shí)增強(qiáng)表面紋理細(xì)節(jié)。其關(guān)鍵參數(shù)包括透射率(≥85%)與擴(kuò)散角(120°),適用于粗糙表面檢測(cè),如鑄造件砂眼識(shí)別。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋檢測(cè)中,該光源使0.2mm級(jí)氣孔的圖像灰度差擴(kuò)大3倍,誤判率降至0.1%以下。智能版本內(nèi)置光強(qiáng)傳感器,通過PID閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)亮度波動(dòng)≤±1%,且支持多區(qū)域個(gè)體調(diào)光。紡織行業(yè)應(yīng)用案例中,配備405nm紫外的同軸漫射系統(tǒng)可穿透纖維表層,精確識(shí)別紗線捻度異常,檢測(cè)速度達(dá)120米/分鐘。防護(hù)方面采用納米疏油涂層,在油污環(huán)境中保持透光率衰減率<5%/年。近紅外光實(shí)現(xiàn)靜脈識(shí)別,誤識(shí)率低于0.001%。江蘇高亮條形光源
環(huán)形白光LED光源提供無影照明,適用于精密零件表面劃痕檢測(cè),支持0.1mm級(jí)缺陷識(shí)別。徐州環(huán)形低角度光源無影低角度環(huán)形
面陣光源采用COB封裝技術(shù),在200×200mm區(qū)域內(nèi)實(shí)現(xiàn)均勻度>90%的照明,適用于大尺寸物體全檢。在液晶面板 Mura缺陷檢測(cè)中,搭配雙面照明架構(gòu)可將亮度不均勻性控制在Δ5%以內(nèi),檢測(cè)節(jié)拍縮短至15秒/片。高顯色指數(shù)版本(CRI≥95)準(zhǔn)確還原物體真實(shí)色彩,在印刷品色差檢測(cè)中ΔE值測(cè)量精度達(dá)0.3。精密領(lǐng)域應(yīng)用時(shí),防爆型面陣光源通過ATEX認(rèn)證,可在易燃?xì)怏w環(huán)境中穩(wěn)定輸出10,000lux照度。智能調(diào)光系統(tǒng)支持256級(jí)灰度控制,根據(jù)物體反射率自動(dòng)匹配比較好亮度,在快遞包裹面單識(shí)別中識(shí)別率超過99.9%。散熱結(jié)構(gòu)采用熱管+鰭片設(shè)計(jì),熱阻低至1.2℃/W,壽命延長至60,000小時(shí)。