¿Qué hace que la tecnología de iluminación sea crucial en la visión artificial industrial?
La iluminación en la visión artificial es un componente fundamental para crear el contraste necesario y, de este modo, lograr un procesamiento eficiente de las imágenes. Sin luz, una cámara no puede “ver” las características que se van a inspeccionar. El uso de la iluminación LED de la forma correcta creará un contraste negro sobre blanco que permitirá procesar una imagen con un alto rendimiento. El brillo de la iluminación también es crítico para la visión artificial. Con una mayor intensidad de luz, el procesamiento de imágenes será más robusto y reproducible.
Más potencia permite …
• … reducir el tiempo de exposición, eliminando así el desenfoque de movimiento y limitando el impacto de la luz externa.
• … cerrar la abertura, lo que se traduce en una mayor profundidad de campo.
• … reducir el tiempo de exposición, eliminando así el desenfoque de movimiento y limitando el impacto de la luz externa.
• … cerrar la abertura, lo que se traduce en una mayor profundidad de campo.
¿Qué es la luz?
La tecnología de iluminación emite luz a varias longitudes de onda de intensidad variable. La radiación emitida por el sol se presenta en un amplio rango de longitudes de onda, desde la luz ultravioleta hasta el infrarrojo. La iluminación en la visión artificial se presenta en un rango de longitudes de onda principalmente pertenecientes al espectro visible.
Por ejemplo, una iluminación de luz roja puede tener su pico a aproximadamente 630 nm, como se puede ver en la gráfica. La luz roja emitida por un LED tiene un amplio espectro, en el que la intensidad en todo él disminuye desde el pico.
El ojo humano es especialmente sensible a las variaciones de color. Dos productos del mismo color pueden parecer diferentes a los ojos del usuario. Sin embargo, un estricto ordenamiento por casilleros en la selección de los LED utilizados en los productos de iluminación wenglor garantiza que la variación máxima de la longitud de onda de pico no supere los 10 nm. El chip de imagen de una cámara o un lector de códigos de barras tienen una sensibilidad distinta a los diferentes rangos de longitud de onda especificados en las respectivas instrucciones de uso. Para obtener unas condiciones de brillo óptimas, tanto la sensibilidad del chip de imagen como el tipo de luz deben coincidir. Se pueden utilizar filtros de bloqueo externos para evitar la luz extraña. En algunas cámaras ya hay un filtro instalado.
El ojo humano es especialmente sensible a las variaciones de color. Dos productos del mismo color pueden parecer diferentes a los ojos del usuario. Sin embargo, un estricto ordenamiento por casilleros en la selección de los LED utilizados en los productos de iluminación wenglor garantiza que la variación máxima de la longitud de onda de pico no supere los 10 nm. El chip de imagen de una cámara o un lector de códigos de barras tienen una sensibilidad distinta a los diferentes rangos de longitud de onda especificados en las respectivas instrucciones de uso. Para obtener unas condiciones de brillo óptimas, tanto la sensibilidad del chip de imagen como el tipo de luz deben coincidir. Se pueden utilizar filtros de bloqueo externos para evitar la luz extraña. En algunas cámaras ya hay un filtro instalado.
¿Cómo elegir el color de iluminación adecuado?
La visión artificial en color permite detectar diferencias entre colores similares ante el ojo humano. Estas diferencias no se pueden reconocer con la escala de grises de 256 niveles de las cámaras monocromáticas. Por lo tanto, la duración de los procesos aumenta ligeramente cuando se utilizan cámaras en color debido a la gran cantidad de información.
Sin embargo, en combinación con las cámaras monocromáticas, el uso de fuentes de luz de colores es crucial para definir los valores de la escala de grises deseados de elementos específicos para crear contraste. Así, por ejemplo, los objetos rojos y verdes adyacentes aparecen con diferentes tonos de gris en la imagen capturada. Sin embargo, se puede lograr un buen contraste al elegir como color de fondo el color complementario del objeto iluminado. Esto aumenta la estabilidad de la inspección del sistema de visión artificial.
Sin embargo, en combinación con las cámaras monocromáticas, el uso de fuentes de luz de colores es crucial para definir los valores de la escala de grises deseados de elementos específicos para crear contraste. Así, por ejemplo, los objetos rojos y verdes adyacentes aparecen con diferentes tonos de gris en la imagen capturada. Sin embargo, se puede lograr un buen contraste al elegir como color de fondo el color complementario del objeto iluminado. Esto aumenta la estabilidad de la inspección del sistema de visión artificial.
¿Qué efecto tiene el uso de un filtro de polarización?
Un filtro de polarización es un accesorio para luces y cámaras que mejora el contraste al reducir el deslumbramiento y los reflejos no deseados. Se utiliza principalmente para aplicaciones que incluyen materiales brillantes o transparentes. Las ventajas de la polarización se pueden lograr mediante el uso de una película polarizante lineal sobre la luz, combinada con un filtro polarizador colocado en la cámara.
Sin filtro de polarización
Con filtro de polarización
¿Qué es la luz UV?
La luz ultravioleta (UV) es una radiación electromagnética con longitudes de onda en la región espectral de 280 a 400 nm, invisible para el ojo humano. Cuando se combina la iluminación UV con un material luminiscente (luminóforo), la luz emitida por el luminóforo es visible. Este proceso se conoce como fluorescencia, según el cual la luz se emite en respuesta a la excitación de la luz UV.
Las sustancias fluorescentes expuestas a la radiación ultravioleta la absorben y emiten como radiación visible de onda larga, normalmente en los colores azul (470 nm) o verde (525 nm). Esta luz emitida se puede utilizar para inspección visual.
Las sustancias fluorescentes expuestas a la radiación ultravioleta la absorben y emiten como radiación visible de onda larga, normalmente en los colores azul (470 nm) o verde (525 nm). Esta luz emitida se puede utilizar para inspección visual.
¿Cómo se utiliza la luz UV?
La luz ultravioleta tiene múltiples aplicaciones en los ámbitos médico, industrial y comercial. Se utiliza para la desinfección, el control higiénico y la detección de tintas de seguridad y características de embalaje fluorescentes a prueba de falsificaciones. Las marcas de seguridad fluorescentes a la luz UV sirven para la lucha contra la falsificación y la autenticación de marcas mediante códigos 2D, códigos de barras, códigos alfanuméricos, imágenes y gráficos. Estas marcas garantizan la autenticidad de los productos y contribuyen a la trazabilidad en la cadena de suministro. La fluorescencia de las marcas UV depende del tipo de tinta utilizada. Algunas tintas fluorescen en un amplio espectro de longitudes de onda UV, mientras que otras producen reflexión a longitudes de onda más específicas.
¿Qué ocurre cuando la luz impacta contra una superficie?
Al instalar un sistema de visión artificial, se debe tener en cuenta cómo reaccionan los fotones de luz cuando impactan contra una superficie. Es importante determinar cómo llegará la luz a la cámara. La luz puede reaccionar de cinco formas comunes: reflexión, transmisión, absorción, fluorescencia y difusión. Sin embargo, aparecen muchos efectos de forma simultánea.
¿Cómo reacciona la luz a los diferentes materiales de las superficies?
Reflejo de la luz en una superficie brillante
Cuando la luz irradia superficies brillantes, la mayoría de los fotones de luz se reflejan con el mismo ángulo de incidencia. Sin embargo, incluso un espejo muy pulido refleja aproximadamente el 95 % de la luz incidente.
Parlak ve Mat Arasındaki Yüzeyde Işık Davranışı
Işık, ne çok parlak ne de aşırı pürüzlü yüzeyleri ışınladığında ışık fotonlarının çoğu farklı açılarda saçılır. Saçılmaya rağmen, ışık yoğunluğunun çoğu yansıyan geliş açısını takip eder.
Mat Yüzeyde Işık Dağılımı
Işık çok pürüzlü veya mat yüzeyleri ışınladığında, ışık fotonları saçılır. Teorik olarak ideal bir dağınık yüzey ışığı mümkün olan tüm yönlerde yansıtır. Bu durumda en yüksek ışık yoğunluğu yüzeye normali (90°) takip eder.
Farklı Yüzey Şekilleri Işığı Nasıl Yansıtır?
İncelenen objenin biçimi, kontrast oluşturmak için ışığın kameraya ulaşma şekli için belirleyicidir. Diyagramlarda, ışık çıkışı basitleştirilmiş ve aydınlatılan yüzeyin mükemmel bir ayna olduğu varsayılmıştır. İncelenen girintiler, nokta vuruşlu bir kodu temsil eder, ancak tek bir oluğa düşürülerek basitleştirilmiştir.
Noktalı mavi çizgiler, kameraya ulaşan ve görüntüde beyaz olarak görülen ışık yansımasını gösterir. Noktalı gri çizgiler ışığın kameraya ulaşmadığını gösterir, bu da görüş alanında ışık olmamasına neden olur.
Noktalı mavi çizgiler, kameraya ulaşan ve görüntüde beyaz olarak görülen ışık yansımasını gösterir. Noktalı gri çizgiler ışığın kameraya ulaşmadığını gösterir, bu da görüş alanında ışık olmamasına neden olur.
Düz Yüzeyde Özellik
Kamerayı aydınlatmanın yansıyan geliş açısına yerleştirerek ışık fotonlarının çoğu kameraya ulaşır. Girintiler, yüzey özelliğini iyi bir kontrastla gösteren ışık kesintilerine neden olur.
Kavisli Yüzeyde Özellik
Kavisli bir yüzeyde, ışık fotonlarının çoğu kameraya ulaşmaz. Bu nedenle, kavisli yüzeye sahip uygulamalar normalde daha büyük bir ışık veya objenin etrafında birçok yönden gelen bir ışık gerektirir.
Aydınlatmamı Kameraya Göre Nereye Yerleştirmem Gerekiyor?
Farklı çalışma modlarını kullanmanın etkisi nedir?
Sabit Işık
Sürekli mod, ışığın sürekli olarak veya kameranın pozlama süresinden çok daha uzun bir süre boyunca açık olduğu zamandır. Örnek olarak ışık, görüntü çekilmeden iki saniye önce açılabilir ve ardından iki saniye sonra kapatılabilir.
Sürekli modun en önemli avantajı, çevredeki insanlara sağladığı konfordur.
Sürekli modun en önemli avantajı, çevredeki insanlara sağladığı konfordur.
Flaş Lamba
Işığın yanıp sönmesi, ürünün LED’lerinin tipik olarak bir PLC/SPS’den veya doğrudan kameradan gelen harici bir sinyal aracılığıyla açılıp kapanacağı anlamına gelir. Flaş modunda bir ışık kullanırken, kameranın görüntüyü alması için gereken süre boyunca ışık açık kalır. Bu, ışığın tüm pozlama süresi boyunca tamamen aydınlatıldığı anlamına gelir.
Flaş modunun en önemli avantajı, üründe daha az ısı oluşması nedeniyle artan LED ömrüdür. Bazı durumlarda, özellikle de büyük aydınlatma kurulumlarına sahip uygulamalarda enerji tüketimi önemli ölçüde azaltılabilir.
Yukarıda listelenen flaş modunun avantajlarına ek olarak, daha yüksek akım daha yüksek bir parlaklık sağlar ve bu da kamera için daha düşük bir pozlama süresi ve daha düşük bir diyafram sağlar.
Flaş modunun en önemli avantajı, üründe daha az ısı oluşması nedeniyle artan LED ömrüdür. Bazı durumlarda, özellikle de büyük aydınlatma kurulumlarına sahip uygulamalarda enerji tüketimi önemli ölçüde azaltılabilir.
Flaş Overdrive Modu
Flaş overdrive modu, tanımlı bir devreye girme süresine göre LED’lerden daha yüksek bir akım geçmesine izin veren LED ışıklar için kullanılan bir terimdir. Tüm wenglor overdrive LED ürünleri, devreye girme süresini zorlayan dahili bir kontrol cihazına sahiptir, bu şekilde ürün korunur.Yukarıda listelenen flaş modunun avantajlarına ek olarak, daha yüksek akım daha yüksek bir parlaklık sağlar ve bu da kamera için daha düşük bir pozlama süresi ve daha düşük bir diyafram sağlar.
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