Podstawowa znajomość maszynowych źródeł światła

Podstawowe komponenty sprzętu do inspekcji wizualnej obejmują: procesor, kamerę, obiektyw i źródło światła. Poprzez odpowiednie zaprojektowanie oświetlenia źródłem światła, informacja o celu i informacja o tle na obrazie mogą być optymalnie rozdzielone. Może to nie tylko znacznie zmniejszyć trudność algorytmu przetwarzania obrazu, ale także poprawić dokładność i niezawodność systemu. Niestety, obecnie nie istnieje uniwersalny system oświetlenia wizji maszynowej, który mógłby sprostać różnym wymaganiom detekcji. Dlatego dla każdego konkretnego przypadku konieczne jest zaprojektowanie dopasowanego urządzenia oświetleniowego, aby osiągnąć najlepszy efekt. Niewłaściwe oświetlenie spowoduje wiele problemów. Źródła światła wizji maszynowej są tak ważne, ale często są ignorowane przez wiele osób. Obecnie w źródłach światła wizji maszynowej wykorzystuje się głównie diody LED (diody elektroluminescencyjne).

Źródło światła wizji maszynowej

Metody oświetlenia wizji maszynowej obejmują:

• Światło bezpośrednie: Padające światło zasadniczo pochodzi z jednego kierunku i ma mały kąt padania. Może rzucać cień obiektu.
• Światło rozproszone: Padające światło pochodzi z wielu kierunków, a nawet ze wszystkich kierunków i nie rzuca wyraźnych cieni.
• Światło spolaryzowane: W płaszczyźnie prostopadłej do kierunku propagacji, wektor światła wibruje tylko w pewnym ustalonym kierunku.
• Światło równoległe: światło o tym samym kącie oświetlenia, takie jak światło słoneczne. Im węższy kąt świecenia światła bezpośredniego LED, tym bliżej jest światła równoległego.

Podstawy źródeł światła wizji maszynowej:

1. Swoboda kształtu Źródło światła LED składa się z wielu pojedynczych diod LED. Dlatego w porównaniu z innymi źródłami światła, można je wykonać w większej liczbie kształtów, a łatwiej jest zaprojektować kształt i rozmiar źródła światła zgodnie z sytuacją użytkownika.
2. Długa żywotność Aby jednostka przetwarzania obrazu uzyskała dokładne i powtarzalne wyniki pomiarów, system oświetleniowy musi zapewniać stabilne dane wejściowe obrazu przez długi czas. Jasność źródeł światła LED spada po 10 000 do 30 000 godzin ciągłej pracy, ale efekt jest znacznie lepszy niż w przypadku innych typów źródeł światła. Ponadto, użycie systemu sterowania do pracy w trybie przerywanym może tłumić nagrzewanie się tuby świecącej i podwoić jej żywotność.
3. Szybki czas reakcji Czas reakcji tuby świecącej LED jest bardzo krótki. Prawdziwe znaczenie czasu reakcji polega na zapewnieniu przełączania pracy między wieloma źródłami światła lub między różnymi obszarami jednego źródła światła zgodnie z wymaganiami. Gdy specjalny kontroler zasila źródło światła LED, czas osiągnięcia maksymalnego oświetlenia jest krótszy niż 10 s.
4. Różne kolory Oprócz kształtu źródła światła, innym aspektem uzyskania stabilnego obrazu wejściowego jest wybór koloru źródła światła. Nawet w przypadku źródeł światła o tym samym kształcie, uzyskane obrazy będą się znacznie różnić ze względu na różne kolory. W rzeczywistości, jak wykorzystać techniczne cechy koloru źródła światła do uzyskania najlepszego efektu kontrastu obrazu, zawsze było głównym kierunkiem rozwoju źródeł światła.
5. Niskie całkowite koszty eksploatacji Jeśli wybierzesz produkt tani, ale bez gwarantowanej wydajności, początkowe oszczędności inwestycyjne szybko zostaną zniwelowane przez codzienne koszty konserwacji i napraw. Inne źródła światła nie tylko zużywają 2-10 razy więcej energii niż źródła światła LED, ale także wymagają wymiany prawie co miesiąc, co marnuje dużo cennego czasu dla inżynierów utrzymania ruchu. Ponadto, im więcej źródeł światła jest w użyciu, tym większy jest koszt wymiany urządzeń i pracy. Dlatego bardzo ekonomiczne jest wybieranie długowiecznych źródeł światła LED w dłuższej perspektywie.

Przy projektowaniu systemów optycznych do zastosowań wizji maszynowej, najważniejszą kwestią jest światło odbite od powierzchni obiektu. Kształt geometryczny, połysk i kolor powierzchni obiektu determinują sposób odbicia światła na powierzchni obiektu. Sztuka polega na kontrolowaniu odbicia światła od obiektów. Dopóki odbite światło jest lepiej kontrolowane, zebrane obrazy będą łatwiejsze do kontrolowania.