远心镜头在AOI中的应用
2021 -09 -22
AOI检测原理:通过摄像技术将被检测物体的反射光强,以定量化的灰阶值输出,通过与标准图像的灰阶值进行比较,分析判定缺陷并进行分类的过程。
AOI采用的光学传感器和光学透镜相当于人眼,AOI的图像处理与分析系统就相当于人脑,即“看”与“判”两个环节,在整个AOI检测中,其工作逻辑可以简单地分为:
Step1:图像采集阶段(光学扫描和数据收集)
Step2:数据处理阶段(数据分类与转换)
Step3:图像分析段(特征提取与模板比对)
Step4:缺陷报告阶段四个阶段(缺陷大小类型分类等)
在整个AOI系统运作中,所有的判定基础都是基于摄影得到的图像,因为摄影得到的图像被用于与系统中的模板做对比,所以获取图像信息的精确性对于检测结果非常重要!若图像采集器看不清楚或看不到被检测物体的特征点,那么也就无法谈到准确的检出。因此本次将围绕《Step1:图像采集阶段(光学扫描和数据收集)》的获得图像的”眼睛”-光学远心镜头重点跟大家介绍一下,在整个图像采集过程中需要注意哪些环节。
原理都是光电二极管接受到被检测物体反射的光线,光能转化产生电荷,转化后的电荷被光电传感器中的电子元件收集,传输形成电压模拟信号。二极管吸收光线强度不同时生成的模拟电压大小不同,依次输出模拟电压值被转化为数字灰阶0-255值,灰阶值反映了物体反射光的强弱,进而实现识别不同被检测物体的目的。其主要是由光学原理和图像处理技术组成,光源结构为RGB(红绿蓝)的它状环形光学,光学的LED自上而下分别为红色、绿色、蓝色LED,如下图所示:
在AOI系统中,其镜头选型,我们首先确认是否需要选用远心镜头,而当发生以下情况时,必须要选择远心镜头:
① 当被检测物体厚度较大,需要检测不止一个平面时
② 当被测物体的摆放位置不确定,可能跟镜头成一定角度时;
③ 当被测物体在被检测过程中上下跳动,如生产线上下震动导致工作距离发生变化时;
④ 当被测物体带孔径、或是三维立体物体时;
⑤ 当需要低畸变率、图像效果亮度几乎完全一致时;
⑥ 当需要检测的缺陷只在同一方向平行照明下才能检测到时;
⑦ 当需要超高检测精度时,如容许误差为1um时
在PCB焊接领域,几乎所有场景度会有上一段①-⑦的7个现象,加上其检测要求通常是极细间距和高密度,因此对光学镜头的要求不仅在分辨率的清晰度上需求极高,对场景图片拼接需也有较高的需求。普通的工业镜头很难满足AOI检测要求,因此必须选择远心镜头来去配合整个系统的检测应用。
如焊锡不足、焊锡过多、重合不良、焊锡桥连接断裂、偏位、短路等情况进行跟踪检测)
而灿锐远心镜头在这方面的表现一直是稳定且良好的
① 分辨率上,灿锐远心镜头高达4μm的微米级别的像素细节
② 畸变可控制在小于0.04%,在需要大量拼接的AOI场景中,合成图片的效果足够精细顺滑,不会产生较大段差
AOI(自动光学检测中)灿锐光学可很好的配合在装配工艺过程的查找和消除错误,以实现良好的过程控制,从而达到减少修理成本避免报废不可修理的电路板。
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