Cum Să Alegeți Iluminarea Potrivită Pentru Aplicațiile Cu Camere Foto

Rezultatele testelor pentru o aplicație cu senzor de cameră sunt determinate în mare măsură de iluminat. Cu toate acestea, având în vedere multitudinea diferitelor tehnologii de iluminare disponibile pentru senzorii camerei, este deseori dificil să alegeți o soluție pentru o anumită aplicație: atât pentru iluminarea incidentă (aici sursa de lumină este peste un obiect), cât și pentru lumina transmisă (sursa de lumină este sub una) Nivelul obiectului) există numeroase soluții pentru care sunt disponibile și mai multe tehnologii de iluminare.

Iluminări incidente de lumină și posibilele lor utilizări

Următoarele tehnici de iluminare sunt de obicei disponibile pentru lumina incidentă:

Galerie de picturi

Galerie foto cu 13 poze

• iluminare coaxială direcțională (de exemplu, iluminare inelară, iluminare cupolă)
• iluminare coaxială difuză (de exemplu, lampă cu inel cu difuzor, cupolă plată)
• iluminare telecentrică
• Iluminarea câmpului întunecat (faruri inelare, faruri sau faruri)

Sfat de seminar

Prelucrarea imaginilor este o tehnologie industrială cheie. Seminarul „Intrarea în procesarea industrială a imaginilor” oferă cunoștințele necesare pentru a intra în subiect.

Iluminare coaxială direcțională

Cu iluminare coaxială direcțională, lumina este proiectată pe un obiect paralel cu axa opticii camerei. Termenul "coaxial" descrie o radiație echiaxială a luminii către optica camerei. Sursa de lumină este așadar într-o anumită măsură aranjată în jurul opticii camerei, de ex. B. iluminarea inelelor.

Întrucât sursele de lumină constau acum aproape în totalitate din LED-uri sau tablouri LED, tehnologia de iluminare folosită pentru lumina incidentă uneori integrează un difuzor sub forma unui ecran difuz sau acoperire mată pentru a obține cea mai omogenă distribuție a luminii posibilă pe o zonă de testare. Lumina emergentă este emisă direct la nivelul obiectului (Fig. 1).

Domenii potențiale de aplicare: în special obiecte de testare cu o suprafață plană, netedă, reflectoare sau lucioasă, cum ar fi șaibele (de exemplu, testarea diametrului obiectului) sau componente electronice pe care, de exemplu, B. Completarea contactelor ar trebui verificată (Fig. 2).

Iluminare cupolă cu sursă de lumină coaxială

În conformitate cu tehnicile de iluminare coaxială direcțională, iluminarea cupolei permite iluminarea extrem de uniformă a unui obiect de testare. Deoarece optica aparatului foto poziționat deasupra cupolei necesită o deschidere pentru a înregistra planul obiectului, o zonă întunecată din care lumina nu este reflectată ar putea fi văzută în mod normal pe imaginea camerei din centrul planului obiectului. Pentru a evita acest efect, iluminarea cupolei de înaltă calitate integrează, de obicei, o sursă de lumină instalată pe partea optică a camerei, care direcționează lumina spre planul obiectului printr-un divizor cu fascicul (Fig. 3).

Domenii potențiale de aplicare: obiecte reflectorizante mai complexe, cum ar fi B. folii, capace de sticlă sau suporturi de date, cum ar fi raze albastre, CD-uri, DVD-uri.

Întâlnirea utilizatorilor de siguranță a mașinii

Siguranța mașinii este o problemă importantă: standardele corecte trebuie luate în considerare și trebuie respectate cerințele directivei privind mașinile. Întâlnirea utilizatorilor de siguranță a mașinii sprijină dezvoltatorii și designerii pentru a asigura siguranța funcțională a mașinilor și sistemelor.

Mai multe informatii

Iluminare coaxială difuză

Iluminarea coaxială difuză (Fig. 4) poate fi, de ex. B. realizați printr-o capacă difuză pe un semafor. Lumina emergentă radiază într-o manieră nedirecționată sau puternic împrăștiată la nivelul obiectului. Cu această tehnologie de iluminare, se generează o lumină difuză și, prin urmare, foarte omogenă, adică o lumină distribuită uniform.

Zonele potențiale de aplicare: Ideal pentru obiecte reflectorizante cu suprafețe inegale, de ex. B. pentru testarea țevilor, prin care nu numai vârful lor, dar și zonele periferice pot fi recunoscute mai clar prin distribuția mai bună a luminii și, prin urmare, să se evidențieze mai clar sau cu un contrast mai mare dintr-un fundal.

Iluminare coaxială difuză: cupolă plată

Așa-numita cupolă plană (Fig. 5) reprezintă o formă specială de iluminare coaxială difuză și oferă o lumină nedirecționată care este distribuită în mod uniform pe o suprafață a obiectului. Cu toate acestea, iluminarea trebuie să fie adusă foarte aproape de suprafața obiectului pentru a obține rezultate de evaluare a imaginii.

Domenii potențiale de aplicare: suprafețe lucioase, inegale, care pot varia, de asemenea, în poziție în timpul testului.

robotică

Roboții cu un sistem de camere foto urmăresc totul în timpul asamblării

Iluminare telecentrică

Spre deosebire de iluminarea coaxială direcțională sau difuză, fasciculele de lumină nu au un unghi de deschidere cu iluminarea telecentrică sau colimată (Fig. 6). În schimb, fasciculele de lumină au lovit un obiect de test paralel cu optica camerei, de exemplu cu ajutorul opticii direcționale speciale.

Domenii potențiale de aplicare: examinarea zgârieturilor, a marginilor sau a structurilor de suprafață cu ajutorul luminii incidente.

Câmp luminos / luminos parțial luminos

Tehnicile de iluminare descrise până în prezent pot fi denumite iluminări în câmp luminos sau parțial, în vederea direcțiilor de iluminare. Acestea sunt utilizate pentru a evalua reflectarea directă a razelor de lumină dintr-un obiect de testare sau de pe o suprafață a obiectului. Strict vorbind, un câmp luminos „real” poate fi generat numai prin utilizarea tehnologiei de iluminare telecentrică în lumina reflectată, deoarece aici razele de lumină sunt reflectate în principal de pe suprafața obiectului în direcția opticii camerei. Cantitatea de lumină reflectată depinde foarte puternic de structura suprafeței, rezultând în mod ideal imagini cu contrast ridicat ale structurii de suprafață.

Procesarea imaginii

Ochiul mașinii

Lumini întunecate de câmp

Tehnicile de iluminare pentru generarea unui câmp întunecat sunt de obicei poziționate la o distanță foarte mică de un obiect de testare. Iluminările de câmp întunecate pot consta, de exemplu, din faruri inelare plate, linii de linie sau așa-numitele faruri (Fig. 8)

Lumina reflectată de un obiect de testare este direcționată în mare parte către zonele din afara opticii camerei, în cazul iluminării cu câmp întunecat cu lumină incidentă. Optica camerei detectează doar reflectările luminilor din subunitățile obiectului, astfel încât erorile, defectele sau caracteristicile specifice ale obiectului din imaginea camerei să poată fi recunoscute ca zone luminoase.

Domenii potențiale de aplicare: Ideal pentru detectarea defectelor de pe suprafețele obiectului (de exemplu, zgârieturi sau semne) sau pentru verificarea gravurilor (Fig. 8).

Iluminări transmise de lumină și posibilele lor utilizări

Cu lumina transmisă sau iluminarea de fundal, se face distincția între următoarele tehnologii de iluminare:

• iluminare telecentrică
• Iluminare lumină cu câmp luminos (iluminare difuză sau direcțională a luminii transmise)
• Câmpul întunecat a transmis iluminarea luminii
• iluminare transmisivă

Iluminare telecentrică

În lumina transmisă, tehnologiile de iluminare telecentrică oferă o imagine exactă a obiectelor de testare, în mare parte lipsite de efecte de difracție (Fig. 9). Dacă, pe de altă parte, un obiect este iluminat din spate cu iluminare standard transmisă de lumină, silueta sa sau silueta zonei de testare se schimbă pe măsură ce distanța dintre iluminare și obiect crește (Fig. 9). Silueta nu mai este delimitată clar datorită devierii sau difracției razelor de lumină de la marginea obiectului. Cu cât lumina este mai telecentrică (fasciculul colimat), cu atât acest efect este mai slab.

Domenii potențiale de aplicare: Pentru sarcini precise de măsurare pe epruvete de lumină transmisă, care oferă un bun contrast între obiect și fundal cu o tehnologie de iluminare telecentrică și o lentilă de cameră telecentrică. B. pentru găuri adânci (Fig. 10).

Cameră inteligentă

Camera inteligentă controlează calitatea la viteză mare

Câmp luminos a transmis iluminarea luminii

Cu această tehnologie de iluminare, un obiect de testare este iluminat de jos sau de spate, astfel încât razele sursei de lumină sunt direcționate către optica camerei (Fig. 11). Aceasta creează un fel de siluetă a obiectului de testare, în care fundalul obiectului poate fi recunoscut ca zonă de lumină în imaginea senzorului camerei.

Domenii potențiale de aplicare: verificați dacă, de exemplu, sunt prezente anumite caracteristici pe obiecte sau nu (cum ar fi găuri perforate sau găuri), dar fără a plasa cerințe dimensionale ridicate pe rezultatul testului. În funcție de cerințele sarcinii de testare, trebuie utilizate surse de lumină cu iluminare difuză sau direcțională. O aplicație clasică este testarea pieselor din plastic turnate prin injecție, prin care umbra turnată de obiectele de testare din imaginea camerei este utilizată pentru a verifica dacă anumite zone ale produsului lipsesc sau diferă de forma dorită.

Invatare profunda

Specializați funcționalitățile senzorilor cu învățare profundă

Câmpul întunecat a transmis iluminarea luminii

Anumite caracteristici specifice de suprafață ale obiectelor transparente pot fi evidențiate foarte bine cu această tehnologie de iluminare. B. zgârieturi pe un geam din plexiglas. Cu iluminare cu lumină transmisă în câmp întunecat, zgârieturile de pe suprafața obiectului sunt clar recunoscute ca zone luminoase din imaginea camerei, care prezintă un contrast ridicat și astfel se disting clar de restul panoului din plexiglas (prezentat ca o zonă întunecată în ieșirea imaginii) (Fig. 12).

Iluminat transmisibil

Iluminarea transmisivă este o formă specială de iluminare cu câmp întunecat, deoarece prin această tehnologie lumina este practic injectată într-un obiect transparent (Fig. 13). Dispozitivul testat are astfel rolul unui ghid luminos prin care poate trece lumina.

Christian Fiebach, director general, ipf electronic GmbH

Domenii potențiale de aplicare: inspecția obiectelor transparente, de exemplu pentru fisuri, punctare, zgârieturi, dar și deformări. Astfel de defecte pot fi observate foarte bine în imaginea camerei, deoarece lumina se refractă din ele, razele de lumină fiind reflectate spre optica camerei.

* Christian Fiebach este directorul ipf electronic GmbH