Seleção de fontes de luz em sistemas de visão artificial

A fonte de luz é um dos componentes importantes do sistema de visão artificial. Afeta diretamente a qualidade dos dados de entrada em pelo menos 30% do efeito do aplicativo. Portanto, a escolha da fonte de luz para sistemas de visão artificial é muito importante. O objetivo de usar uma fonte de luz é distinguir o objeto medido do fundo da forma mais clara possível para obter uma imagem de alta qualidade e alto contraste; 'congelar' o alvo móvel na imagem; para aumentar a clareza da borda do alvo a ser medido; eliminar sombras; para compensar o ruído e aumentar o brilho do alvo; superar a interferência da luz ambiente; e para garantir a estabilidade da imagem. A visão mecânica possui três tecnologias principais: tecnologia de imagem, tecnologia de processamento e tecnologia de controle de movimento. A tecnologia de imagem é inseparável das fontes de luz. A seleção e o desempenho das fontes de luz afetam diretamente o sucesso ou o fracasso do sistema, afetando a precisão e a velocidade do processamento. Portanto, a fonte de luz desempenha um papel decisivo no sistema de visão artificial.

Através do design apropriado da iluminação da fonte de luz, as informações do alvo e as informações de fundo da imagem podem ser separadas de maneira ideal, o que pode reduzir significativamente a dificuldade de segmentação e identificação dos algoritmos de processamento de imagem, ao mesmo tempo que melhora o posicionamento e a precisão da medição do sistema, melhorando assim a confiabilidade e o desempenho abrangente do sistema. Pelo contrário, se a fonte de luz for projetada incorretamente, isso levará metade do esforço no projeto do algoritmo de processamento de imagem e no projeto do sistema de imagem. Portanto, o sucesso ou fracasso do projeto da fonte de luz é o principal fator que determina o sucesso ou fracasso do sistema visual.

Existem três tipos principais de fontes de luz usadas pelos sistemas de visão:

1. Lâmpadas fluorescentes de alta frequência:As lâmpadas fluorescentes utilizadas no nosso dia a dia têm uma vida útil de cerca de 1.500-3.000 horas;

• Vantagens: boa difusão, adequada para irradiação uniforme de grandes áreas;
• Desvantagens: velocidade de resposta lenta, brilho fraco.

2. Lâmpada halógena de fibra óptica:É uma combinação eficaz de lâmpada halógena e conduíte de fibra óptica. O conduíte de fibra óptica transfere a luz forte gerada pela lâmpada halógena para o objeto em teste para iluminação. A vida útil é de cerca de 1.000 horas;

• Vantagens: alto brilho;
• Desvantagens: Velocidade de resposta lenta, quase nenhuma alteração no brilho e na temperatura da cor.

3. Fonte de luz LED (diodo emissor de luz):É uma forma de iluminar o objeto que está sendo testado combinando várias luzes LED em um formato específico. Este é um método de iluminação comumente usado com uma ampla gama de aplicações e uma vida útil de cerca de 10.000 a 30.000 horas;

• Vantagens: Vários LEDs podem ser usados ​​para obter alto brilho e diferentes formas podem ser combinadas ao mesmo tempo; a velocidade de resposta é rápida e o comprimento de onda pode ser selecionado de acordo com a finalidade.
• Desvantagens: A resistência à temperatura dos chips LED é relativamente fraca e o consumo de energia é relativamente grande.

Gráfico de comparação de fontes de luz

Em uma comparação abrangente, as fontes de luz LED foram amplamente reconhecidas pela indústria por suas vantagens técnicas exclusivas em sistemas de visão artificial. As fontes de luz LED têm as vantagens de longa vida útil, brilho ajustável, baixa temperatura, equilíbrio, estabilidade, sem cintilação, sem sombras, brilho consistente e temperatura de cor, etc., que atendem aos requisitos técnicos dos usuários de visão artificial para alta qualidade e alta precisão; além disso, projetos especiais podem ser feitos de acordo com a necessidade do cliente. É por esta razão que as fontes de luz LED trouxeram um enorme espaço de desenvolvimento para a indústria.