機(jī)器視覺頻閃照明

閃光燈照明，適用于機(jī)器視覺和最初借用的人像攝影，已經(jīng)發(fā)展到包括高速對象檢查，往往是定時到一個外部事件。在這里，我們將比較和對比連續(xù)照明與兩個選通技術(shù)的機(jī)器視覺應(yīng)用，并建議每個技術(shù)可以用來滿足檢驗(yàn)需要的典型。

最常見的視覺照明光源類型LED、石英鹵素?zé)?，氙燈和LED和氙氣光源熒光只適合于選通。熒光燈是最適合大面積，連續(xù)的照明應(yīng)用，需要最小的熱輸出。

 

連續(xù)照明

連續(xù)的或100%占空比的照明是最常見的視覺照明形式；占空比被定義為（時間/總時間×100%）。

連續(xù)的視覺照明的主要優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn)和使用，這通常也意味著相對較低的成本，所有其他考慮因素是平等的。對于那些需要連續(xù)檢查的應(yīng)用程序，如移動網(wǎng)絡(luò)或?qū)崟r視頻監(jiān)控和記錄是必要的。連續(xù)對視覺照明的兩個顯著的缺點(diǎn)是缺乏在高速應(yīng)用中的強(qiáng)度和熱積聚。

例如，當(dāng)檢查快速移動的物體，如在高速傳送帶上的瓶子，相機(jī)曝光時間必須大大縮短，以凍結(jié)運(yùn)動到小于一個像素模糊的最小必要的一個適當(dāng)?shù)臋z查結(jié)果。為了補(bǔ)償，光照強(qiáng)度必須增加比例，但有一個實(shí)際的限制，連續(xù)的光照強(qiáng)度的增加，因?yàn)闊岱e聚的有害影響。

 

閃光燈照明

有兩種常用的視覺光源頻閃模式：簡單的低電流和高能量的過電流驅(qū)動。在這兩種情況下，光閃光燈通常配位響應(yīng)于多個外部周期性事件的相機(jī)的曝光周期。閃光時間，頻率（重復(fù)或閃光率）和持續(xù)時間（脈沖寬度）由任一頻閃控制器的內(nèi)部電路，也可以通過照相機(jī)或部分就地接近信號產(chǎn)生觸發(fā)事件外部確定。車型之間的主要區(qū)別是：

1.閃光持續(xù)時間與相機(jī)的曝光時間的變化。

2.當(dāng)前水平用于驅(qū)動閃光燈。

3.閃光期間每單位時間的可用照度。

 

對于簡單的低電流模式，操作在連續(xù)的電流輸出水平，光往往是在整個相機(jī)曝光周期，通常是最大限度地提高光收集，因?yàn)橄鄬τ邢薜膹?qiáng)度。這頻閃技術(shù)非常適合用在相對低速的高亮度氙氣閃光燈或LED燈照明的應(yīng)用。然而，對于高速移動的物體，高能量的電流脈沖提供了幾個優(yōu)點(diǎn)，盡管采用氙氣燈源，它是最常應(yīng)用的LED為基礎(chǔ)的視覺照明。

高能量的電流脈沖所依靠的就是閃爍在小于1%的占空比允許光加工更多的電流，單位時間有可能比在100%占空比，從而提高光輸出。LED燈，效果和閘門過流能力關(guān)系最密切的選通脈沖的占空比，LED燈設(shè)計(jì)，熱管理策略驅(qū)動電子的能力。

對于一個給定的范圍內(nèi)的應(yīng)用輸入電流值，在一個固定的占空比，我們可以計(jì)算出的LED燈的驅(qū)動電位的選通過驅(qū)動電位，表示作為一個連續(xù)的輸入電流水平的乘法因子。大多數(shù)高亮度LED有6到8倍過流能力的一個有效的上限，基于一個典型的150微秒（μS）的脈沖寬度和占空比為0.15%。此級別確保散熱器可以有效地消除所產(chǎn)生的熱量，而不損壞LED的鍵結(jié)。

在以200微秒的相機(jī)曝光時間周圍工廠頭頂照明燈，有燈的強(qiáng)度不足，難以核實(shí)藥品安瓿在框中的存在。這里的圖像示出了在移動的傳送帶線高能過電流選通的一個例子。根據(jù)在200微秒（凍結(jié)運(yùn)動所需）相機(jī)的曝光時間周圍工廠頭頂照明燈，有燈的強(qiáng)度不足，難以核實(shí)藥品安瓿在框中的存在。用在專用的光連續(xù)通電流的水平和不可接受2.5X更長相機(jī)的曝光時間，安瓿是可見的，但也許仍然困難，因?yàn)槟：偷凸馑降挠?jì)數(shù)。然而，通過下半％占空比下降到和提升的電流4X到5X該連續(xù)式的水平，有可能在200微秒凍結(jié)運(yùn)動，以充分驗(yàn)證和計(jì)數(shù)的安瓿。

高能量的電流脈沖利用LED和氙氣燈的散熱很短的工作周期下通常小于1%的能力，可以增加電流輸入，從而更明亮的閃光。頻閃視覺光以這種方式是有利的因?yàn)樗黾訜舻牧炼群凸獾纳?，特別是對基于LED的視覺照明。運(yùn)營商應(yīng)注意區(qū)分選通技術(shù)采用連續(xù)電流水平（也被稱為間歇性的責(zé)任）和那些采用過電流驅(qū)動水平，因?yàn)樗@得的結(jié)果的顯著差異。