Selección de fuentes de luz en sistemas de visión artificial.

La fuente de luz es uno de los componentes importantes del sistema de visión artificial. Afecta directamente la calidad de los datos de entrada en al menos el 30% del efecto de la aplicación. Por tanto, la elección de la fuente de luz para los sistemas de visión artificial es muy importante. El objetivo de utilizar una fuente de luz es distinguir el objeto medido del fondo lo más claramente posible para obtener una imagen de alta calidad y alto contraste; "congelar" el objetivo en movimiento en la imagen; mejorar la claridad de los bordes del objetivo a medir; eliminar sombras; para compensar el ruido y aumentar el brillo del objetivo; superar la interferencia de la luz ambiental; y para garantizar la estabilidad de la imagen. La visión artificial tiene tres tecnologías principales: tecnología de imágenes, tecnología de procesamiento y tecnología de control de movimiento. La tecnología de imagen es inseparable de las fuentes de luz. La selección y el rendimiento de las fuentes de luz afectan directamente el éxito o fracaso del sistema, afectando la precisión y velocidad del procesamiento. Por tanto, la fuente de luz juega un papel decisivo en el sistema de visión artificial.

Mediante un diseño de iluminación de fuente de luz apropiado, la información objetivo y la información de fondo de la imagen se pueden separar de manera óptima, lo que puede reducir en gran medida la dificultad de segmentación e identificación de los algoritmos de procesamiento de imágenes, al tiempo que mejora la precisión de posicionamiento y medición del sistema, mejorando así la confiabilidad y el rendimiento integral del sistema. Por el contrario, si la fuente de luz está diseñada incorrectamente, se reducirá la mitad del esfuerzo en el diseño del algoritmo de procesamiento de imágenes y el diseño del sistema de imágenes. Por lo tanto, el éxito o fracaso del diseño de la fuente de luz es el factor principal que determina el éxito o fracaso del sistema visual.

Hay tres tipos principales de fuentes de luz utilizadas por los sistemas de visión:

1. Lámparas fluorescentes de alta frecuencia:Las lámparas fluorescentes utilizadas en nuestra vida diaria tienen una vida útil de aproximadamente 1500-3000 horas;

• Ventajas: buena difusión, adecuada para la irradiación uniforme de grandes áreas;
• Desventajas: velocidad de respuesta lenta, brillo tenue.

2. Lámpara halógena de fibra óptica:Es una combinación eficaz de lámpara halógena y conducto de fibra óptica. El conducto de fibra óptica transfiere la fuerte luz generada por la bombilla halógena al objeto bajo prueba para su iluminación. La vida útil es de unas 1.000 horas;

• Ventajas: alto brillo;
• Desventajas: Velocidad de respuesta lenta, casi sin cambios en el brillo y la temperatura del color.

3. Fuente de luz LED (diodo emisor de luz):Es una forma de iluminar el objeto que se está probando combinando múltiples luces LED con una forma específica. Este es un método de iluminación comúnmente utilizado con una amplia gama de aplicaciones y una vida útil de aproximadamente 10 000 a 30 000 horas;

• Ventajas: Se pueden utilizar varios LED para lograr un alto brillo y se pueden combinar diferentes formas al mismo tiempo; la velocidad de respuesta es rápida y la longitud de onda se puede seleccionar según el propósito.
• Desventajas: la resistencia a la temperatura de los chips LED es relativamente débil y el consumo de energía es relativamente grande.

Cuadro comparativo de fuentes de luz

En una comparación exhaustiva, las fuentes de luz LED han sido ampliamente reconocidas por la industria por sus ventajas técnicas únicas en los sistemas de visión artificial. Las fuentes de luz LED tienen las ventajas de una larga vida útil, brillo ajustable, baja temperatura, equilibrio, estabilidad, sin parpadeo, sin sombras, brillo y temperatura de color constantes, etc., que cumplen con los requisitos técnicos de los usuarios de visión artificial en cuanto a alta calidad y alta precisión; además se pueden realizar diseños especiales según las necesidades del cliente. Es por esta razón que las fuentes de luz LED han brindado un enorme espacio de desarrollo a la industria.