Cosa rende la tecnologia dell’illuminazione fondamentale nella Machine Vision industriale?
L illuminazione Machine Vision è una componente fondamentale per creare contrasto e garantire un’elaborazione efficiente di immagine. Senza luce non c’è modo per una camera di “vedere” gli elementi da verificare. L’uso corretto dell’illuminazione a LED crea un contrasto nero su bianco che consente di elaborare un’immagine con un’elevata produttività. Anche la luminosità dell’illuminazione è fondamentale per la Machine Vision. Con una maggiore intensità di luce, l’elaborazione di immagine sarà più forte e ripetibile.
Più potenza per …
• … ridurre il tempo di esposizione, eliminando la sfocatura del movimento e limitando l’impatto della luce ambientale.
• … chiudere l’apertura per ottenere una maggiore profondità di campo.
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Cos’è luce?
La tecnica di illuminazione emette luce a diverse lunghezze d’onda di diversa intensità. La radiazione emessa dal sole proviene da un’ampia gamma di lunghezze d’onda, dalla luce ultravioletta all’infrarosso. L’illuminazione Machine Vision è disponibile in una gamma di lunghezze d’onda principalmente nello spettro visibile.
Ad esempio, un’illuminazione a luce rossa può avere il suo picco a circa 630 nm, come si può vedere nel grafico. La luce rossa emessa da un LED ha un ampio spettro in cui l’intensità attraverso lo spettro diminuisce dal picco.
L’occhio umano è particolarmente sensibile alle variazioni di colore. Due prodotti dello stesso colore possono apparire in modo diverso rispetto agli occhi dell’utente. Tuttavia, una rigorosa selezione dei bin nella selezione dei LED utilizzati nei prodotti di illuminazione wenglor assicura che la variazione massima della lunghezza d’onda di picco non superi i 10 nm. Il chip di immagine di una camera o di un lettore di codici a barre presenta sensibilità diverse a intervalli di lunghezza d’onda diversi specificati nelle rispettive istruzioni d’uso. Per condizioni di luminosità ottimali, sia la sensibilità del chip di immagine che il tipo di luce devono essere abbinati tra loro. I filtri di blocco esterni possono essere utilizzati per evitare luce estranea. In alcune camere è già installato un filtro.
L’occhio umano è particolarmente sensibile alle variazioni di colore. Due prodotti dello stesso colore possono apparire in modo diverso rispetto agli occhi dell’utente. Tuttavia, una rigorosa selezione dei bin nella selezione dei LED utilizzati nei prodotti di illuminazione wenglor assicura che la variazione massima della lunghezza d’onda di picco non superi i 10 nm. Il chip di immagine di una camera o di un lettore di codici a barre presenta sensibilità diverse a intervalli di lunghezza d’onda diversi specificati nelle rispettive istruzioni d’uso. Per condizioni di luminosità ottimali, sia la sensibilità del chip di immagine che il tipo di luce devono essere abbinati tra loro. I filtri di blocco esterni possono essere utilizzati per evitare luce estranea. In alcune camere è già installato un filtro.
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.
Işık Farklı Yüzey Malzemelerine Nasıl Tepki Verir?
Parlak Bir Yüzeyde Işık Refleksiyonu
Işık parlak yüzeyleri ışınladığında, ışık fotonlarının çoğu aynı geliş açısında yansır. Bununla birlikte, çok parlatılmış bir ayna bile üstten aydınlatmanın yaklaşık %95'ini yansıtır.
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.
