Selezione delle sorgenti luminose nei sistemi di visione artificiale

La sorgente luminosa è uno dei componenti importanti nel sistema di visione artificiale. Influisce direttamente sulla qualità dei dati di input per almeno il 30% dell'effetto dell'applicazione. Pertanto, la scelta della sorgente luminosa per i sistemi di visione artificiale è molto importante. Lo scopo dell'utilizzo di una sorgente luminosa è quello di distinguere l'oggetto misurato dallo sfondo il più chiaramente possibile per ottenere un'immagine di alta qualità e ad alto contrasto; per 'congelare' il bersaglio in movimento sull'immagine; per migliorare la chiarezza dei bordi del target da misurare; eliminare le ombre; per compensare il rumore e aumentare la luminosità del target; superare l'interferenza della luce ambientale; e per garantire la stabilità dell'immagine. La visione artificiale ha tre tecnologie principali: tecnologia di imaging, tecnologia di elaborazione e tecnologia di controllo del movimento. La tecnologia dell'immagine è inseparabile dalle sorgenti luminose. La selezione e le prestazioni delle sorgenti luminose influiscono direttamente sul successo o sul fallimento del sistema, influenzando la precisione e la velocità dell'elaborazione. Pertanto la sorgente luminosa gioca un ruolo decisivo nel sistema di visione artificiale.

Attraverso un'adeguata progettazione dell'illuminazione della sorgente luminosa, le informazioni sul target e le informazioni di fondo dell'immagine possono essere separate in modo ottimale, il che può ridurre notevolmente la difficoltà di segmentazione e identificazione degli algoritmi di elaborazione delle immagini, migliorando al contempo la precisione di posizionamento e misurazione del sistema, migliorando così l'affidabilità e le prestazioni globali del sistema. Al contrario, se la sorgente luminosa è progettata in modo improprio, ciò comporterà la metà dello sforzo nella progettazione dell’algoritmo di elaborazione delle immagini e nella progettazione del sistema di imaging. Pertanto, il successo o il fallimento della progettazione della sorgente luminosa è il fattore primario che determina il successo o il fallimento del sistema visivo.

Esistono tre tipi principali di sorgenti luminose utilizzate dai sistemi di visione:

1. Lampade fluorescenti ad alta frequenza:Le lampade fluorescenti utilizzate nella nostra vita quotidiana hanno una durata di circa 1500-3000 ore;

• Vantaggi: buona diffusione, adatta all'irradiazione uniforme di ampie superfici;
• Svantaggi: velocità di risposta lenta, luminosità scarsa.

2. Lampada alogena a fibra ottica:È una combinazione efficace di lampada alogena e condotto in fibra ottica. Il condotto in fibra ottica trasferisce la forte luce generata dalla lampadina alogena all'oggetto da testare per l'illuminazione. La durata è di circa 1.000 ore;

• Vantaggi: alta luminosità;
• Svantaggi: velocità di risposta lenta, quasi nessuna variazione di luminosità e temperatura del colore.

3. Sorgente luminosa LED (diodo a emissione luminosa):È un modo per illuminare l'oggetto da testare combinando più luci LED in una forma specifica. Si tratta di un metodo di illuminazione comunemente utilizzato con un'ampia gamma di applicazioni e una durata di circa 10.000-30.000 ore;

• Vantaggi: è possibile utilizzare più LED per ottenere un'elevata luminosità e si possono combinare forme diverse contemporaneamente; la velocità di risposta è rapida e la lunghezza d'onda può essere selezionata in base allo scopo.
• Svantaggi: la resistenza alla temperatura dei chip LED è relativamente debole e il consumo energetico è relativamente elevato.

Tabella comparativa delle sorgenti luminose

In un confronto globale, le sorgenti luminose a LED sono state ampiamente riconosciute dal settore per i loro vantaggi tecnici unici nei sistemi di visione artificiale. Le sorgenti luminose a LED presentano i vantaggi di lunga durata, luminosità regolabile, bassa temperatura, equilibrio, stabilità, assenza di sfarfallio, assenza di ombre, luminosità e temperatura del colore costanti, ecc., che soddisfano i requisiti tecnici degli utenti di visione artificiale per alta qualità e alta precisione; inoltre è possibile realizzare esecuzioni speciali in base alle esigenze del cliente. È per questo motivo che le sorgenti luminose a LED hanno apportato enormi spazi di sviluppo al settore.