Базовые знания источников света машинного зрения.

Основные компоненты оборудования для визуального контроля включают: процессор, камеру, объектив и источник света. Благодаря соответствующему дизайну освещения источником света, целевая информация и фоновая информация на изображении могут быть оптимально разделены. Это может не только значительно снизить сложность алгоритмов обработки изображений, но и повысить точность и надежность системы. К сожалению, в настоящее время не существует универсальной системы освещения машинного зрения, которая могла бы справляться с различными требованиями к обнаружению. Поэтому для каждого конкретного случая необходимо разработать адаптированное осветительное устройство для достижения наилучшего эффекта. Неправильное освещение вызовет множество проблем. Источники света машинного зрения так важны, но их часто игнорируют многие люди. В настоящее время в источниках света машинного зрения в основном используются светодиоды (светоизлучающие диоды).

Источник света машинного зрения

Методы освещения машинного зрения включают:

• Прямой свет: падающий свет в основном исходит из одного направления и имеет небольшой угол падения. Он может отбрасывать тень объекта.
• Диффузный свет: падающий свет исходит из нескольких направлений, или даже из всех направлений, и не отбрасывает явных теней.
• Поляризованный свет: в плоскости, перпендикулярной направлению распространения, вектор света колеблется только в определенном фиксированном направлении.
• Параллельный свет: свет с одинаковым углом освещения, например солнечный свет. Чем уже угол свечения прямого света от светодиода, тем ближе он к параллельному свету.

Основы источников света машинного зрения:

1. Свобода формы Светодиодный источник света состоит из множества отдельных светодиодов. Поэтому, по сравнению с другими источниками света, его можно изготавливать в большем количестве форм, и легче проектировать форму и размер источника света в соответствии с ситуацией пользователя.
2. Длительный срок службы Для того чтобы блок обработки изображений получал точные и повторяемые результаты измерений, система освещения должна обеспечивать стабильный ввод изображения в течение длительного времени. Яркость светодиодных источников света снижается после 10 000–30 000 часов непрерывной работы, но эффект намного лучше, чем у других типов источников света. Кроме того, использование системы управления для работы в прерывистом режиме может подавлять нагрев светящейся трубки и удваивать ее срок службы.
3. Быстрая скорость отклика Время отклика светодиодной светящейся трубки очень короткое. Реальное значение времени отклика заключается в обеспечении рабочей коммутации между несколькими источниками света или между различными областями одного источника света по мере необходимости. При использовании специального контроллера для питания светодиодного источника света время достижения максимальной освещенности составляет менее 10 с.
4. Различные цвета Помимо формы источника света, еще одним аспектом получения стабильного ввода изображения является выбор цвета источника света. Даже для источников света одинаковой формы получаемые изображения будут сильно различаться из-за разных цветов. Фактически, как использовать технические характеристики цвета источника света для получения наилучшего эффекта контрастного изображения всегда было основным направлением развития источников света.
5. Низкие общие эксплуатационные расходы Если вы выберете продукт, который дешев, но не имеет гарантированной производительности, первоначальная экономия инвестиций вскоре будет компенсирована ежедневными расходами на техническое обслуживание и ремонт. Другие источники света не только потребляют в 2–10 раз больше энергии, чем светодиодные источники света, но и требуют замены почти каждый месяц, что тратит много ценного времени инженеров по техническому обслуживанию. Более того, чем больше источников света введено в эксплуатацию, тем выше стоимость замены оборудования и трудозатрат. Поэтому в долгосрочной перспективе очень выгодно выбирать долговечные светодиодные источники света.

При проектировании оптических систем для приложений машинного зрения наиболее важным фактором является отраженный свет от поверхности объекта. Геометрическая форма, блеск и цвет поверхности объекта определяют, как свет отражается от поверхности объекта. Хитрость применения источников света в машинном зрении сводится к тому, как контролировать отражение света от объектов. Пока отраженный свет лучше контролируется, собранными изображениями будет легче управлять.