Выбор источников света в системах машинного зрения

Источник света является одним из важных компонентов системы машинного зрения. Это напрямую влияет на качество входных данных минимум на 30% от эффекта применения. Поэтому выбор источника света для систем машинного зрения очень важен. Цель использования источника света – максимально четко выделить измеряемый объект на фоне для получения качественного, высококонтрастного изображения; «заморозить» движущуюся цель на изображении; повысить четкость границ измеряемой цели; устранить тени; для компенсации шума и увеличения яркости цели; преодолеть помехи окружающего света; и обеспечить стабильность изображения. Машинное зрение включает три основные технологии: технологию обработки изображений, технологию обработки и технологию управления движением. Технология визуализации неотделима от источников света. Выбор и производительность источников света напрямую влияют на успех или неудачу системы, влияя на точность и скорость обработки. Поэтому источник света играет решающую роль в системе машинного зрения.

Благодаря соответствующему дизайну освещения источника света целевая информация и фоновая информация изображения могут быть оптимально разделены, что может значительно снизить сложность сегментации и идентификации алгоритмов обработки изображения, одновременно улучшая точность позиционирования и измерения системы, тем самым повышая надежность и комплексную производительность системы. Напротив, если источник света спроектирован неправильно, это приведет к вдвое меньшим усилиям по разработке алгоритма обработки изображений и проектированию системы формирования изображений. Следовательно, успех или неудача конструкции источника света является основным фактором, определяющим успех или неудачу зрительной системы.

В системах технического зрения используются три основных типа источников света:

1. Высокочастотные люминесцентные лампы:Люминесцентные лампы, используемые в нашей повседневной жизни, имеют срок службы около 1500-3000 часов;

• Преимущества: хорошая диффузия, подходит для равномерного облучения больших площадей;
• Недостатки: медленная скорость отклика, тусклая яркость.

2. Оптоволоконно-галогенная лампа:Это эффективная комбинация галогенной лампы и оптоволоконного кабеля. Волоконно-оптический канал передает сильный свет, генерируемый галогенной лампой, на проверяемый объект на предмет освещения. Срок службы около 1000 часов;

• Преимущества: высокая яркость;
• Недостатки: Медленная скорость отклика, практически нет изменений яркости и цветовой температуры.

3. Светодиодный (светоизлучающий диод) источник света:Это способ освещения испытуемого объекта путем объединения нескольких светодиодов определенной формы. Это широко используемый метод освещения с широким спектром применения и сроком службы около 10 000–30 000 часов;

• Преимущества: можно использовать несколько светодиодов для достижения высокой яркости и одновременно комбинировать различные формы; Скорость отклика высокая, а длину волны можно выбрать в соответствии с целью.
• Недостатки: термостойкость светодиодных чипов относительно слаба, а энергопотребление относительно велико.

Сравнительная таблица источников света

При всестороннем сравнении светодиодные источники света получили широкое признание в отрасли за свои уникальные технические преимущества в системах машинного зрения. Светодиодные источники света обладают такими преимуществами, как длительный срок службы, регулируемая яркость, низкая температура, баланс, стабильность, отсутствие мерцания, отсутствие теней, постоянная яркость и цветовая температура и т. д., что соответствует техническим требованиям пользователей машинного зрения к высокому качеству и высокой точности; Кроме того, могут быть изготовлены специальные конструкции в соответствии с потребностями клиента. Именно по этой причине светодиодные источники света предоставили отрасли огромное пространство для развития.