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基于机器视觉的LED数码管光学检测方案

2012-10-06 05:07
路过的码农
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1 引言

  传统的led生产线上的产品质量控制主要依靠经过训练过的技师通过目视来实现,由于人眼的主观性,很难对产品的质量进行精确、稳定地控制。与人眼相比,机器视觉系统具有高速度、精确性、可重复性、长期工作的稳定性。因此将机器视觉技术应用在led的光学检测上可在很大程度上提高产品质量控制的精度及速度。

2 led数码管检测对ccd的要求

  待检产品为七段led数码管如图1所示:

  (1) 目的

  用ccd检测产品亮度不均匀程度,提高生产效率,减少人为因素。对于“8”字产品(如图1)就是量测每段(segment)的相对亮度,判断每段之间的相对亮度差值(指亮度不均匀比率、泄光率是否在合理范围内,以此来判断产品是否为良品。同样地对于点阵产品判断是每个点)。

  (2) 产品条件限制

  分两种情况,一是指极端型产品;另一是指普通型产品:

  极端型产品情况:“8”字产品段之间最小间隔(d)0.3mm,段面积a=2×0.6=1.2mm2(如图2),段最低亮度值0.1mcd;普通型产品情况:“8”字产品段之间最小间隔(d)0.3mm,段面积a=4×0.8=3.2mm2,段最低亮度值0.8mcd。

  (3) 判断亮度差值标准

  亮度不均匀比率1:1.3,指每段(或点)之间亮度值比率;

  泄光率1:0.2,指点亮段(或点)与不点亮段(或点)亮度值比率。

  在(2)、(3)项目条件下,要求ccd最小判断段数(或点数)应不少于64个,其次,一次测完64段(或点)时间不大于3s。

3 硬件方案

  硬件系统系统由ccd相机、镜头、相机支架、图像采集卡、遮光罩、计算机、结果输出单元等组成,如图2所示。

  (1) 相机

  本系统相机选用日本jai公司的cv-a1 ccd相机。此相机的主要参数列表如附表。

  附表 cv-a1主要性能参数

  名称 参数

  象元尺寸 4.65′4.65mm2

  有效象元数 1392′1040

  最大满帧输出 1380′1035

  象元时钟 28.64mhz

  行频 17.127khz(1672/line)

  扫描方式 逐行扫描

  帧频 16fps

  灵敏度 0.3lux(max gain, 50% video)

  信噪比 50db

  快门 1/16-1/20000

  增益 -0.3-12db(手动)

  输出格式 1vpp/75w

  谱段 0.4-1.0mm(黑白)

  尺寸 29′44′66mm3

  重量 150g

  功耗 3w/12v

  数量 1台

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