是什么使得照明技术对工业机器视觉变得至关重要？
机器视觉照明是建立有效图像处理对比度的基本组件。没有光线，摄像头就无法”看到”要检测的外形特征。正确使用 LED 照明以产生黑白对比度，可处理高通量成像。照明亮度对于机器视觉同样至关重要。光强度越高，图像处理就越稳定并可重复。
更大的功率可实现：
• 缩短曝光时间，从而消除运动模糊并控制环境光的影响。
• 关闭孔径，从而扩大景深。
• 缩短曝光时间，从而消除运动模糊并控制环境光的影响。
• 关闭孔径，从而扩大景深。
什么是光？
通过照明技术可发射不同波长、不同强度的光。太阳辐射的波长范围很广，从紫外光到红外光。机器视觉照明的波长范围主要是在可见光谱范围内。
例如，红光照明的峰值可在 630 nm 左右，如图所示。从 LED 发出的红光光谱较宽，整个光谱的强度沿峰值下降。
人眼对颜色变化特别敏感。两种颜色相同的产品在用户眼中可能会有所不同。但是，在选择 wenglor 照明产品所用的 LED 时，严格的柱形分选可确保峰值波长的最大变化不超过 10 nm。摄像头或条形码扫描器的图像芯片对相应操作说明中规定的不同波长范围的灵敏度不同。为了获得最佳亮度条件，图像芯片灵敏度和光线类型必须相互匹配。可以使用外部阻挡滤光片来避免外部光线。某些摄像头本身已经安装有滤光片。
人眼对颜色变化特别敏感。两种颜色相同的产品在用户眼中可能会有所不同。但是，在选择 wenglor 照明产品所用的 LED 时，严格的柱形分选可确保峰值波长的最大变化不超过 10 nm。摄像头或条形码扫描器的图像芯片对相应操作说明中规定的不同波长范围的灵敏度不同。为了获得最佳亮度条件，图像芯片灵敏度和光线类型必须相互匹配。可以使用外部阻挡滤光片来避免外部光线。某些摄像头本身已经安装有滤光片。
Come scegliere il giusto colore di illuminazione?
Color Machine Vision consente di rilevare differenze di colore simili a quelle dell’occhio umano. Queste differenze non possono essere riconosciute con la scala di grigi a 256 livelli delle camere monocromatiche. Pertanto, a causa della grande quantità di informazioni, la durata del processo aumenta leggermente quando si utilizzano camere a colori.
In combinazione con le camere monocromatiche, tuttavia, l’uso di sorgenti luminose colorate è fondamentale per definire i valori desiderati della scala di grigi di caratteristiche specifiche per creare contrasto. Pertanto, ad esempio, gli oggetti rossi e verdi vicini appaiono in diverse tonalità di grigio nell’immagine acquisita. Tuttavia, è possibile ottenere un buon contrasto quando si sceglie il colore di sfondo nel colore complementare dell’oggetto illuminato. Ciò aumenta la stabilità di ispezione del sistema di ispezione visiva.
In combinazione con le camere monocromatiche, tuttavia, l’uso di sorgenti luminose colorate è fondamentale per definire i valori desiderati della scala di grigi di caratteristiche specifiche per creare contrasto. Pertanto, ad esempio, gli oggetti rossi e verdi vicini appaiono in diverse tonalità di grigio nell’immagine acquisita. Tuttavia, è possibile ottenere un buon contrasto quando si sceglie il colore di sfondo nel colore complementare dell’oggetto illuminato. Ciò aumenta la stabilità di ispezione del sistema di ispezione visiva.
Qual è l’effetto di un filtro di polarizzazione?
Un filtro di polarizzazione è un accessorio per luci e camere che migliora il contrasto riducendo i riflessi indesiderati e il riverbero. Viene utilizzato principalmente per applicazioni che includono materiali lucidi o trasparenti. I vantaggi della polarizzazione possono essere ottenuti utilizzando una pellicola polarizzante lineare sulla luce combinata con un filtro polarizzante posizionato sulla camera.
Senza filtro di polarizzazione
Con filtro di polarizzazione
Che cos’è la luce UV?
La luce ultravioletta (UV) è una radiazione elettromagnetica con lunghezze d’onda nell’intervallo spettrale da 280 a 400 nm, invisibile all’occhio umano. Quando si combina l’illuminazione UV con una sostanza luminescente (luminofore), la luce emessa dal luminofore è visibile. Questo processo è noto come fluorescenza, in cui la luce viene emessa in risposta all’eccitazione da parte della luce UV.
Le sostanze fluorescenti esposte ai raggi UV le assorbono e le emettono sotto forma di radiazioni visibili ad onda più lunga, tipicamente di colore blu (470 nm) o verde (525 nm). Questa luce emessa può quindi essere utilizzata per l’ispezione visiva.
Le sostanze fluorescenti esposte ai raggi UV le assorbono e le emettono sotto forma di radiazioni visibili ad onda più lunga, tipicamente di colore blu (470 nm) o verde (525 nm). Questa luce emessa può quindi essere utilizzata per l’ispezione visiva.
Come si usa la luce UV?
La luce ultravioletta trova molteplici applicazioni in ambito medico, industriale e commerciale. Viene utilizzato per la disinfezione, il controllo dell’igiene e il riconoscimento degli inchiostri di sicurezza e delle caratteristiche di imballaggio fluorescenti e a prova di manomissione. Le marcature di sicurezza fluorescenti UV servono a contrastare la contraffazione e l’autenticazione dei marchi tramite codici 2D, codici a barre, codici alfanumerici, immagini e grafici. Queste marcature garantiscono l’autenticità dei prodotti e supportano la tracciabilità lungo la catena di fornitura. La fluorescenza delle marcature UV dipende dal tipo di inchiostro utilizzato. Alcuni inchiostri fluoresceno su un ampio spettro di lunghezze d’onda UV, mentre altri riflettono su lunghezze d’onda più specifiche.
Cosa succede quando la luce colpisce una superficie?
Quando si installa un sistema Machine Vision, è necessario considerare come reagiscono i fotoni luminosi quando colpiscono una superficie. È importante mappare il modo in cui la luce raggiungerà la camera. La luce può reagire in cinque modi comuni: riflessione, trasmissione, assorbimento, fluorescenza e diffusione. Tuttavia, un gran numero di effetti si verifica simultaneamente.
光线如何对不同的表面材料做出反应？
光在光亮表面的反射
当光照射光亮表面时，大多数光子以相同的入射角反射。然而，即使是高度抛光的反射镜也是反射大约 95% 的入射光。
光在光亮和哑光之间表面的特性
当光照射的表面既不是高度抛光也不是极其粗糙时，大多数光子会以许多不同的角度散射。尽管散射，但大部分光强度将遵循反射入射角。
光在哑光表面的扩散
当光照射非常粗糙或哑光的表面时，光子会散射。理论上，理想的漫射表面可向所有可能的方向反射光线。在这种情况下，最大光强遵循表面的法线（90°）。
How Do Different Shapes of Surfaces Reflect Light?
The form of the inspected object is decisive for the way the light reaches the camera to create contrast. In the diagrams, the light output is simplified and the illuminated surface is assumed to be a perfect mirror. The inspected indents are representative of a dot peen marked code but simplified down to a single groove.
The dotted blue lines show the light reflection which reaches the camera and is seen in the image as white. The dotted gray lines show that the light does not reach the camera, this creates an absence of light in the field of view.
The dotted blue lines show the light reflection which reaches the camera and is seen in the image as white. The dotted gray lines show that the light does not reach the camera, this creates an absence of light in the field of view.
Feature on a Flat Surface
By placing the camera in the reflected incident angle of the illumination, most of the light photons reach the camera. Indents cause an absence of light that shows the surface feature with good contrast.
Feature on a Curved Surface
On a curved surface, most of the light photons do not reach the camera. Due to this, applications with a curved surface normally require a larger light or a light that comes from many directions around the object.
Where Do I Need to Place my Illumination Relative to the Camera?
What Is the Effect Using Different Operating Modes?
Continuous Light
Continuous mode is when the light is turned on constantly or for a time much longer than the exposure time of the camera. As an example, the light may be switched on two seconds before image capture and then switched off two seconds after.
The most important advantage of continuous mode is the comfort for people in the environment.
The most important advantage of continuous mode is the comfort for people in the environment.
Strobe Light
Strobing the light means that the LEDs from the product will be switched on and off via an external signal, typically from a PLC/SPS or directly from the camera. When using a light in strobe mode, the light is turned on for the time the camera takes to acquire the image. This means the light is fully illuminated over the entire exposure time.
The main advantage of strobe mode is an increased LED life time due to less heat building up in the product. In some cases, especially for applications with large illumination installations, energy consumption can be reduced significantly.
In addition to the advantages of strobe mode listed above, the higher current enables a higher brightness which enables a lower exposure time and a reduced aperture for the camera.
The main advantage of strobe mode is an increased LED life time due to less heat building up in the product. In some cases, especially for applications with large illumination installations, energy consumption can be reduced significantly.
Strobe Overdrive Mode
Strobe overdrive mode is a term used for LED lights that allow a higher current to be put through the LEDs with respect to a defined duty cycle. All wenglor overdrive LED products contain an internal controller to enforce the duty cycle; this way, the product is protected.In addition to the advantages of strobe mode listed above, the higher current enables a higher brightness which enables a lower exposure time and a reduced aperture for the camera.
