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【光學(xué)知識】正向照明也能做尺寸測量?

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  • 來源:光虎光電科技(天津)有限公司

  • 訪問量:220

  • 發(fā)布時間:2025-02-13 10:59:50

       我們都知道,在進行尺寸測量時,背光的效果通常更好,尤其是搭配遠(yuǎn)心光源的情況下,讀數(shù)的準(zhǔn)確性會大大提高。然而,在實際應(yīng)用中,由于工位空間的限制,有時無法安裝遠(yuǎn)心光源。那么,如果使用正向照明進行尺寸測量是否可行呢?答案是肯定的,只要鏡頭具備足夠的對比度,正向照明同樣可以實現(xiàn)準(zhǔn)確的尺寸測量。
       正向照明是指光源從物體前方照射,光線直接進入相機鏡頭。這種方式在某些場景下具有獨特的優(yōu)勢,比如能夠更好地顯示物體表面的細(xì)節(jié)和紋理。然而,正向照明也面臨一些挑戰(zhàn),如反射光可能會干擾成像質(zhì)量,導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。
       為了克服這些挑戰(zhàn),光虎提供了高性能的雙遠(yuǎn)心鏡頭和同軸光源,使得正向照明下的尺寸測量成為可能。雙遠(yuǎn)心鏡頭以其優(yōu)良的光學(xué)性能,確保了圖像的高對比度和清晰度,從而提高了測量的準(zhǔn)確性。同軸光源則通過將光源與鏡頭光軸重合,減少了反射光的干擾,進一步提升了成像質(zhì)量。
       此外,光虎還提供了一系列同軸鏡頭,適用于不同的應(yīng)用場景。無論是在大視野還是小視野下,光虎都能為用戶提供合適的鏡頭選擇。同時,光虎支持定制光圈和景深,以滿足不同用戶的具體需求,確保視覺檢測的輕松與準(zhǔn)確。
       在某制造工廠的實際應(yīng)用中,由于生產(chǎn)線的空間限制,無法安裝傳統(tǒng)的背光系統(tǒng)。經(jīng)過評估后,該工廠選擇了光虎的雙遠(yuǎn)心鏡頭和同軸光源組合。結(jié)果顯示,即使在正向照明條件下,測量精度依然保持在高水平,完全滿足了生產(chǎn)要求。這不僅節(jié)省了空間,還簡化了設(shè)備安裝流程,提高了生產(chǎn)效率。
       總之,通過選擇合適的鏡頭和光源,正向照明同樣可以實現(xiàn)準(zhǔn)確的尺寸測量。光虎憑借其先進的技術(shù)和優(yōu)良的產(chǎn)品,為客戶提供了可靠的解決方案,讓尺寸測量不再受限于光源的選擇。
       在實際應(yīng)用中,除了選擇高性能的雙遠(yuǎn)心鏡頭和同軸光源外,還有一些額外的策略可以進一步優(yōu)化正向照明下的尺寸測量效果。以下是一些實用的方法:
       1. 光源選擇與調(diào)整
       光源類型:選擇合適的光源類型對于減少反射光干擾至關(guān)重要。例如,使用漫反射光源或環(huán)形光源可以有效降低高亮反射點的影響。
       光源強度:適當(dāng)調(diào)整光源的強度,確保物體表面均勻受光,避免過曝或欠曝現(xiàn)象。這可以通過光源控制器進行精細(xì)調(diào)節(jié)。
        2. 圖像處理技術(shù)
       圖像預(yù)處理:利用圖像處理算法對采集到的圖像進行預(yù)處理,如灰度化、去噪、銳化等,以提高圖像的對比度和清晰度。
       邊緣檢測:通過邊緣檢測算法(如Canny邊緣檢測)來確認(rèn)提取物體輪廓,從而提高尺寸測量的準(zhǔn)確性。
       亞像素精度:采用亞像素級別的邊緣檢測技術(shù),可以進一步提高測量精度,尤其是在微小尺寸測量中尤為重要。
       3. 光學(xué)系統(tǒng)的校準(zhǔn)
       鏡頭校準(zhǔn):定期對雙遠(yuǎn)心鏡頭進行校準(zhǔn),確保其光學(xué)性能穩(wěn)定。這包括焦距、光圈和景深的調(diào)整。
       系統(tǒng)標(biāo)定:通過標(biāo)準(zhǔn)件進行系統(tǒng)標(biāo)定,確保測量結(jié)果的一致性和可靠性。標(biāo)定過程應(yīng)覆蓋整個測量范圍,以消除系統(tǒng)誤差。
       4. 環(huán)境控制
       光照環(huán)境:盡量保持測量環(huán)境的光照條件一致,避免外部光線的干擾。如果可能,使用遮光罩或暗室來控制環(huán)境光線。
       溫度控制:溫度變化會影響鏡頭的光學(xué)性能和物體的熱膨脹。因此,保持恒溫環(huán)境對于高精度測量非常重要。
       為了更直觀地展示這些優(yōu)化策略的效果,我們來看一個具體的案例。某制造企業(yè)需要對小型零件進行高精度尺寸測量,但由于空間限制,無法安裝背光系統(tǒng)。該企業(yè)采用了光虎提供的雙遠(yuǎn)心鏡頭和同軸光源,并結(jié)合了上述優(yōu)化策略。
      光源選擇:選擇了環(huán)形LED光源,并通過光源控制器調(diào)整亮度,確保零件表面均勻受光。
      圖像處理:使用圖像處理軟件進行預(yù)處理,包括灰度化、去噪和銳化。然后,通過Canny邊緣檢測算法提取零件輪廓。
      系統(tǒng)校準(zhǔn):定期對雙遠(yuǎn)心鏡頭進行校準(zhǔn),并通過標(biāo)準(zhǔn)件進行系統(tǒng)標(biāo)定,確保測量結(jié)果的一致性。
      環(huán)境控制:在測量區(qū)域設(shè)置了遮光罩,防止外部光線干擾,并通過空調(diào)系統(tǒng)保持恒溫環(huán)境。
      經(jīng)過這些優(yōu)化措施,該企業(yè)在正向照明條件下實現(xiàn)了高精度的尺寸測量,測量精度達(dá)到了±0.01mm,完全滿足了生產(chǎn)要求。這一成功案例不僅驗證了正向照明在尺寸測量中的可行性,還展示了通過綜合優(yōu)化策略可以顯著提高測量精度。
      綜上所述,通過選擇合適的鏡頭和光源,并結(jié)合有效的圖像處理技術(shù)和環(huán)境控制措施,正向照明同樣可以實現(xiàn)高精度的尺寸測量。光虎憑借其先進的技術(shù)和優(yōu)良的產(chǎn)品,為用戶提供了一整套可靠的解決方案,使得尺寸測量不再受限于光源的選擇。

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