Fonte de Luz para Visão de Máquina
O que é uma fonte de luz para visão de máquina
No sistema de visão de máquina, as informações de destino do objeto medido podem ser distinguidas das informações de plano de fundo pela iluminação apropriada da fonte de luz para obter uma imagem de alta qualidade e alto contraste, o que pode reduzir a dificuldade do algoritmo de processamento de imagem, melhorando a precisão e a confiabilidade do sistema Sexo.
Em projetos reais, o efeito de imagem real da imagem está intimamente relacionado às condições de iluminação. Não é exagero dizer que isso afeta diretamente a qualidade dos dados de entrada e pelo menos 30% do efeito da aplicação, porque boas condições de iluminação podem obter um bom efeito de imagem, distinguindo efetivamente o objeto de destino do fundo, reduzindo a dificuldade de reconhecimento.
Três dicas para a seleção da fonte de luz
Dica 1 Use as características do comprimento de onda
A luz infravermelha possui um longo comprimento de onda e fortes características de penetração.A luz infravermelha pode filtrar a interferência da tinta orgânica na superfície do produto, detectar arranhões na superfície e também pode penetrar em líquidos orais escuros para detectar impurezas internas.
O comprimento de onda curto da luz ultravioleta possui as características de alta difusividade e fluorescência excitada.É adequado para o posicionamento de pontos de marca na superfície de objetos transparentes; detecção de caracteres do roteador, a tinta tem baixa refletividade para ultravioleta de comprimento de onda curto; detecção de colóide UV; leitura de código invisível etc.
Técnica 2 Superposição de cores (cores complementares, cores adjacentes)
Cores complementares: cores simétricas no círculo de cores são sobrepostas na câmera em preto e branco para apresentar cores escuras
Cores adjacentes: a cor adjacente ou a mesma cor no círculo de cores é sobreposta na câmera em preto e branco para apresentar uma cor clara
Dica 3 Diferentes materiais têm refletividade diferente para fontes de luz em diferentes faixas de comprimento de onda
Cobre e ouro têm reflexos fracos para fontes de luz com comprimentos de onda curtos
Prata e alumínio têm a maior diferença de reflexo em um comprimento de onda de cerca de 850 nm
A fonte de luz azul pode fazer melhor a diferença entre cobre, ouro e alumínio
Um sistema completo de inspeção visual inclui principalmente uma parte de aquisição de imagens e uma parte de análise de imagens.A parte de aquisição de imagens inclui principalmente câmeras industriais, lentes industriais e fontes de luz para visão de máquina.Introduzimos hoje principalmente o conhecimento básico relacionado e as técnicas de seleção de fontes de luz para visão de máquina.
Antes de tudo, precisamos entender qual o papel da fonte de luz na visão de máquina
Ilumine o alvo e aumente o brilho;
Formar um efeito de imagem propício ao processamento de imagem, reduzir a complexidade do sistema e os requisitos para algoritmos de processamento de imagem;
Supere a interferência da luz ambiente, garanta a estabilidade da imagem, melhore a precisão e a eficiência do sistema;
Através do design adequado da iluminação da fonte de luz, as informações de destino e as informações de plano de fundo da imagem podem ser otimamente separadas, o que não apenas reduz bastante a dificuldade dos algoritmos de processamento de imagem, mas também melhora a precisão e a confiabilidade do sistema, mas, infelizmente, atualmente não existe um sistema universal. O sistema de iluminação para visão de máquina pode atender a diferentes requisitos de detecção. Portanto, para cada caso específico, é necessário projetar um dispositivo de iluminação adaptável para obter os melhores resultados. A iluminação inadequada causará muitos problemas, como fontes de luz para visão de máquina. Importante, mas muitas vezes esquecido por muitas pessoas.
Atualmente, as fontes de luz para visão de máquina usam principalmente LEDs (diodos emissores de luz). Devido ao seu alto grau de liberdade de forma, vida útil longa, velocidade de resposta rápida, boa monocromática, cores diversas e alto desempenho de custo abrangente, etc., são amplamente utilizados na indústria:
Liberdade de forma
Uma fonte de luz LED é composta por muitos LEDs únicos; portanto, em comparação com outras fontes de luz, ela pode ser transformada em mais formas e é mais fácil projetar a forma e o tamanho da fonte de luz de acordo com a situação do usuário.
Longa vida útil
Para que a unidade de processamento de imagens obtenha resultados de medição precisos e reproduzíveis, o sistema de iluminação deve garantir que uma entrada de imagem estável possa ser fornecida por um tempo relativamente longo. Após 10.000 a 30.000 horas de operação contínua, o brilho da fonte de luz LED diminui, mas é muito melhor do que outros tipos de fontes de luz. Além disso, o uso do sistema de controle para fazê-lo funcionar de forma intermitente pode suprimir o aquecimento do tubo emissor de luz e a vida útil será dobrada.
Resposta rápida
O tempo de resposta do tubo de luz LED é muito curto. O significado real do tempo de resposta é garantir que o trabalho alterne entre várias fontes de luz ou áreas diferentes de uma fonte de luz, conforme necessário. Quando um controlador especial é usado para alimentar a fonte de luz LED, o tempo para atingir a iluminação máxima é inferior a 10s
Várias cores
Além do formato da fonte de luz, outro aspecto da obtenção de entrada de imagem estável é escolher a cor da fonte de luz. Mesmo fontes de luz da mesma forma terão imagens muito diferentes devido a cores diferentes. De fato, como usar as características técnicas da cor da fonte de luz para obter o melhor efeito de imagem de contraste sempre foi a principal direção do desenvolvimento da fonte de luz.
Baixos custos operacionais integrados
Escolha produtos de baixo custo sem desempenho garantido, e a economia inicial do investimento será em breve compensada pelos custos diários de manutenção e reparo. Outras fontes de luz não apenas consomem de 2 a 10 vezes a energia das fontes de luz LED, mas são substituídas quase todos os meses, desperdiçando muito tempo precioso para os engenheiros de manutenção. Além disso, quanto mais fontes de luz são utilizadas, maior o custo da substituição e da mão-de-obra do dispositivo, portanto, é muito econômico escolher uma fonte de luz LED com uma vida útil longa a longo prazo.
Conhecimento básico da tecnologia de iluminação de visão de máquina—
Irradiação
Escolher fontes de luz diferentes, controlar e ajustar a direção da luz incidente que irradia o objeto é o parâmetro mais básico do projeto do sistema de visão por máquina, depende do tipo de fonte de luz e da posição em relação ao objeto; geralmente existem dois tipos dos mais básicos O caminho: luz direta e luz difusa, todos os outros caminhos são estendidos a partir desses dois métodos.
Luz direta: a luz incidente vem basicamente de uma direção, o ângulo de incidência é pequeno, pode projetar a sombra do objeto;
Luz difusa: a luz incidente vem de várias direções, mesmo em todas as direções, não lança uma sombra significativa.
Método de reflexão
Os objetos refletem a luz com duas características diferentes de reflexão: reflexão direta e reflexão difusa
Reflexão direta: o ângulo de reflexão da luz é igual ao ângulo de incidência. Às vezes, a reflexão direta é muito versátil e às vezes pode produzir um brilho extremamente forte. Na maioria dos casos, reflexões especulares devem ser evitadas.
Reflexão difusa: a luz que brilha em um objeto difunde-se de todas as direções. Na maioria dos casos práticos, a luz difusa é formada dentro de um determinado ângulo e depende do ângulo da luz incidente.
Cor
Uma grande parte do espectro eletromagnético no espectro é visível ao olho humano.A radiação eletromagnética nessa faixa de comprimento de onda é chamada luz visível, e a faixa está entre 400nm e 760nm (algumas pessoas podem observar 380nm-780nm), ou seja, de roxo a 380nm Para 780nm vermelho.
O círculo de cores é para classificar as cores no espectro de luz visível para formar um roxo conectado à outra extremidade do vermelho. As espécies de visão por máquina são geralmente aplicadas ao círculo de cores e incluem 6 cores diferentes, divididas em duas categorias: cores quentes e frias. A cor fria vem do tom azul. Geralmente a luz com temperatura de cor oposta é irradiada. A imagem pode atingir o nível mais alto de contraste. A luz com a mesma temperatura de cor pode ser filtrada com eficiência. Portanto, o uso flexível das características da temperatura de cor é muito útil para escolhermos a fonte de luz.
Campo claro e escuro
O campo claro é o esquema de iluminação mais comumente usado, formado por irradiação direta da luz, e o campo escuro é formado principalmente por iluminação de baixo ângulo ou luz de fundo.Para diferentes necessidades de detecção de projetos, escolha diferentes tipos de métodos de iluminação.Em geral, o campo escuro será Faz o fundo parecer escuro e o objeto detectado parecer brilhante.
