Selectie van lichtbronnen in machine vision-systemen

De lichtbron is een van de belangrijke componenten in het machine vision systeem. Het beïnvloedt de kwaliteit van de invoergegevens direct met minstens 30% van het toepassingsresultaat. Daarom is de keuze van de lichtbron voor machine vision systemen erg belangrijk. Het doel van het gebruik van een lichtbron is om het gemeten object zo duidelijk mogelijk te onderscheiden van de achtergrond om een hoogwaardig, contrastrijk beeld te verkrijgen; om het bewegende doelwit op het beeld te 'bevriezen'; om de randhelderheid van het te meten doelwit te verbeteren; om schaduwen te elimineren; om ruis te compenseren en de helderheid van het doelwit te verhogen; om de interferentie van omgevingslicht te overwinnen; en om de stabiliteit van het beeld te garanderen. Machine vision heeft drie belangrijke technologieën: beeldvormingstechnologie, verwerkingstechnologie en bewegingsbesturingstechnologie. Beeldvormingstechnologie is onlosmakelijk verbonden met lichtbronnen. De selectie en prestaties van lichtbronnen beïnvloeden direct het succes of falen van het systeem, en beïnvloeden de verwerkingsnauwkeurigheid en snelheid. Daarom speelt de lichtbron een doorslaggevende rol in het machine vision systeem.

Door een geschikte lichtbronontwerp kan de doelwit informatie en achtergrondinformatie van het beeld optimaal worden gescheiden, wat de moeilijkheid van segmentatie en identificatie van beeldverwerkingsalgoritmen aanzienlijk kan verminderen, terwijl de positionerings- en meetnauwkeurigheid van het systeem wordt verbeterd, waardoor de betrouwbaarheid en de algehele prestaties van het systeem worden verbeterd. Omgekeerd, als de lichtbron onjuist is ontworpen, zal dit leiden tot de helft van de inspanning in het ontwerp van beeldverwerkingsalgoritmen en het ontwerp van beeldvormingssystemen. Daarom is het succes of falen van het lichtbronontwerp de primaire factor die het succes of falen van het visuele systeem bepaalt.

Er zijn drie hoofdtypen lichtbronnen die door vision systemen worden gebruikt:

1. Hoogfrequente fluorescentielampen: De fluorescentielampen die in ons dagelijks leven worden gebruikt, hebben een levensduur van ongeveer 1500-3000 uur;

• Voordelen: goede diffusie, geschikt voor uniforme bestraling van grote gebieden;
• Nadelen: trage reactiesnelheid, zwakke helderheid.

2. Glasvezel halogeenlamp: Het is een effectieve combinatie van een halogeenlamp en een glasvezel conduit. De glasvezel conduit transporteert het sterke licht dat door de halogeenlamp wordt gegenereerd naar het te testen object voor verlichting. De levensduur is ongeveer 1.000 uur;

• Voordelen: hoge helderheid;
• Nadelen: trage reactiesnelheid, vrijwel geen veranderingen in helderheid en kleurtemperatuur.

3. LED (Light Emitting Diode) lichtbron: Het is een manier om het te testen object te verlichten door meerdere LED-lampen in een specifieke vorm te combineren. Dit is een veelgebruikte verlichtingsmethode met een breed scala aan toepassingen en een levensduur van ongeveer 10.000-30.000 uur;

• Voordelen: Meerdere LED's kunnen worden gebruikt om hoge helderheid te bereiken, en verschillende vormen kunnen tegelijkertijd worden gecombineerd; de reactiesnelheid is snel en de golflengte kan worden geselecteerd op basis van het doel.
• Nadelen: De temperatuurbestendigheid van LED-chips is relatief zwak en het stroomverbruik is relatief groot.

Lichtbron vergelijkingstabel

In een algehele vergelijking zijn LED-lichtbronnen breed erkend door de industrie vanwege hun unieke technische voordelen in machine vision systemen. LED-lichtbronnen hebben de voordelen van een lange levensduur, instelbare helderheid, lage temperatuur, balans, stabiliteit, geen flikkering, geen schaduwen, consistente helderheid en kleurtemperatuur, enz., die voldoen aan de technische eisen van machine vision gebruikers voor hoge kwaliteit en hoge precisie; bovendien kunnen speciale ontwerpen worden gemaakt volgens de behoeften van de klant. Het is om deze reden dat LED-lichtbronnen enorme ontwikkelingsruimte hebben geboden aan de industrie.