المعرفة الأساسية بمصادر ضوء رؤية الآلة

تشمل المكونات الأساسية لأجهزة الفحص البصري: المعالج، والكاميرا، والعدسة، ومصدر الضوء. من خلال تصميم إضاءة مصدر الضوء المناسب، يمكن فصل معلومات الهدف ومعلومات الخلفية في الصورة على النحو الأمثل. لا يؤدي هذا إلى تقليل صعوبة الخوارزمية في معالجة الصور بشكل كبير فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى تحسين دقة النظام وموثوقيته. لسوء الحظ، لا يوجد حاليًا نظام عالمي لإضاءة الرؤية الآلية يمكنه التعامل مع متطلبات الكشف المختلفة. لذلك، لكل حالة محددة، من الضروري تصميم جهاز إضاءة مناسب لتحقيق أفضل تأثير. الإضاءة غير المناسبة سوف تسبب العديد من المشاكل. تعد مصادر ضوء الرؤية الآلية مهمة جدًا، ولكن غالبًا ما يتم تجاهلها من قبل العديد من الأشخاص. في الوقت الحاضر، تستخدم مصادر ضوء الرؤية الآلية بشكل أساسي مصابيح LED (الثنائيات الباعثة للضوء).

مصدر ضوء رؤية الآلة

تشمل طرق إضاءة الرؤية الآلية ما يلي:

• الضوء المباشر: يأتي الضوء الساقط بشكل أساسي من اتجاه واحد وله زاوية سقوط صغيرة. يمكن أن يلقي ظل الكائن.
• الضوء المنتشر: الضوء الساقط يأتي من اتجاهات متعددة، أو حتى من جميع الاتجاهات، ولا يلقي ظلالاً واضحة.
• الضوء المستقطب: في المستوى المتعامد مع اتجاه الانتشار، يهتز ناقل الضوء في اتجاه ثابت معين فقط.
• الضوء المتوازي: ضوء له نفس زاوية الإضاءة مثل ضوء الشمس. كلما كانت زاوية الإضاءة للضوء المباشر LED أضيق، كلما كانت أقرب إلى الضوء الموازي.

أساسيات مصدر ضوء رؤية الآلة:

1. حرية الشكليتكون مصدر ضوء LED من العديد من مصابيح LED الفردية. لذلك، بالمقارنة مع مصادر الضوء الأخرى، يمكن تحويلها إلى أشكال أكثر، ومن الأسهل تصميم شكل وحجم مصدر الضوء وفقًا لحالة المستخدم.
2. عمر خدمة طويللكي تتمكن وحدة معالجة الصور من الحصول على نتائج قياس دقيقة وقابلة للتكرار، يجب أن يضمن نظام الإضاءة أنه قادر على توفير إدخال صورة ثابت لفترة طويلة من الزمن. ينخفض ​​سطوع مصادر ضوء LED بعد 10,000 إلى 30,000 ساعة من التشغيل المستمر، لكن التأثير أفضل بكثير من الأنواع الأخرى من مصادر الضوء. بالإضافة إلى ذلك، استخدام نظام التحكم لجعله يعمل بشكل متقطع يمكن أن يثبط تسخين الأنبوب المضيء ويضاعف عمره.
3. سرعة الاستجابة السريعةزمن الاستجابة لأنبوب الباعث للضوء LED قصير جدًا. المعنى الحقيقي لوقت الاستجابة هو ضمان تبديل العمل بين مصادر الضوء المتعددة أو بين مناطق مختلفة من مصدر الضوء كما هو مطلوب. عندما يتم استخدام وحدة تحكم خاصة لتشغيل مصدر ضوء LED، فإن الوقت للوصول إلى الحد الأقصى للإضاءة يكون أقل من 10 ثوانٍ.
4. ألوان مختلفةبالإضافة إلى شكل مصدر الضوء، هناك جانب آخر للحصول على مدخلات ثابتة للصورة وهو اختيار لون مصدر الضوء. حتى بالنسبة لمصادر الضوء ذات الشكل نفسه، ستكون الصور التي يتم الحصول عليها مختلفة جدًا بسبب اختلاف الألوان. في الواقع، كانت كيفية استخدام الخصائص التقنية للون مصدر الضوء للحصول على أفضل تأثير متباين للصورة دائمًا هي الاتجاه الرئيسي لتطوير مصدر الضوء.
5. انخفاض تكاليف التشغيل الشاملةإذا اخترت منتجًا رخيص الثمن ولكن ليس له أداء مضمون، فسيتم تعويض التوفير في الاستثمار الأولي قريبًا بتكاليف الصيانة والإصلاح اليومية. لا تستهلك مصادر الإضاءة الأخرى طاقة أكثر من 2 إلى 10 مرات فقط من مصادر إضاءة LED، ولكنها تحتاج أيضًا إلى الاستبدال كل شهر تقريبًا، مما يهدر الكثير من الوقت الثمين لمهندسي الصيانة. علاوة على ذلك، كلما زاد عدد مصادر الضوء المستخدمة، زادت تكلفة استبدال الجهاز والعمالة. لذلك، من الاقتصادي جدًا اختيار مصادر إضاءة LED طويلة العمر على المدى الطويل.

عند تصميم الأنظمة البصرية لتطبيقات الرؤية الآلية، فإن الاهتمام الأكثر أهمية هو الضوء المنعكس من سطح الجسم. يحدد الشكل الهندسي واللمعان واللون لسطح الجسم كيفية انعكاس الضوء على سطح الجسم. تتلخص الحيلة في استخدام مصادر الضوء في الرؤية الآلية في كيفية التحكم في انعكاس الضوء للأشياء. طالما تم التحكم في الضوء المنعكس بشكل أفضل، فسيكون التحكم في الصور المجمعة أسهل.