CST结构光源在机器视觉缺陷检测中的应用

1.引言

在机器视觉检测中，轻微的凹凸检测一直是一个难题。在传统的均匀光照条件下，成像对比度很低，甚至很难成像。因为它只能在投射光源的边界处观察到，所以通常通过线阵扫描或结构光进行检测。

2.结构光原理

结构光检测的基本思想是根据物体表面的反射特征和光学特征，利用特定的人工控制光源照射物体目标，获取目标的三维信息。它是一种主动测量方法，其硬件一般由工业相机、结构光源、计算机等组成。结构光源可以是投影仪、激光或LED光源等等。

3.LED类型的结构光源

3.1点光结构光源

对于漫反射被测物体，在点光源的基础上添加高精度网格片，网格片上的信息通过镜头投影到对焦平面。在选择镜头时，网格片可以等同于相机Sensor芯片，然后根据网格尺寸、工作距离和视野大小选择合适的镜头。

3.同轴结构光源

对于被测物体的镜面反射，在同轴光源发光区域增加一个网格板。使用时，工作距离一般较低，景深要求较大。事实上，相机通过被测对象观察光源上的图案信息。

3.平面同轴结构光源

对于被测物体的镜面反射，在平面同轴光源导光板上镀条纹，使用时工作距离一般较高。

3.4线光结构光源

对于被测物体的镜面反射，在高光线光源的发光区域增加一个网格片，使用时以对称角度倾斜相机光源；也可与同轴模块匹配，与同轴结构光相同。

3.特殊结构光源

对于不规则光滑的被测物体，光源可以根据轮廓特征在空间的某个位置布置，从而完成结构图案的投影。