平行光源在双远心系统中的应用

小艺

     
     随着双远心镜头的出现，越来越多的视觉检测需求得到了完美的解决，视觉检测也因此朝着更高精度、更高效率、更广应用范围的方向迅速发展。与普通镜头相比，双远心镜头由于在镜头中心放置了光阑，使得进出镜头的光源均为平行光源。这一特性让双远心镜头拥有超大景深，超低畸变，镜头放大倍率不变等优点，所以在视觉系统中，可以应用于诸多传统镜头无法解决的检测场合，如被测物体具有一定厚度，超出景深范围的情况；产线皮带不可控制的抖动对测量系统造成精度影响的情况；在传统检测方案中近大远小导致部分检测特征被遮挡的情况等。


      然而远心镜头也有无法解决的问题，在我们的项目经验中，以下在螺丝（或弹簧）检测中遇到的问题单独用远心镜头无法解决：

                               
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     如上图所示，螺丝（弹簧）由于其结构的特殊性，在测试其螺纹间距或螺纹角度时，即使采用双远心镜头配合背光源，拐角处会出现反光，使得在拐脚和其相邻处的灰度值相反，这样检测工作就无法进行。为了解决此问题，我们用双远心镜头配合平行光源进行测试，完美地解决了这一问题，图像效果如下：

                               
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可以看到，使用平行光源后边缘整齐没有反光，可以很容易的确定边缘和角度。


在双远心系统，平行光源起到了以下不可替代的作用：
1、提高图像对比度和信噪比
2、提高图像特别是边缘锐利度，充分利用相机分辨率，提高检测精度
3、消除边界效应，使边缘位置确定
4、对环境光干扰小