Kuidas Valida Kaamerarakenduste Jaoks Sobiv Valgustus

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Kaamerasensoriga rakenduse katsetulemused määrab suuresti valgustus. Arvestades kaamerasensoritele pakutavate erinevate valgustustehnoloogiate paljusust, on sageli keeruline konkreetse lahenduse jaoks lahendust valida: nii juhusliku valgustuse jaoks (siin on valgusallikas üle objekti taseme) kui ka läbiva valguse jaoks (valgusallikas on alla ühe). Objekti tase) on arvukalt lahendusi, mille jaoks on saadaval ka mitu valgustustehnoloogiat.

Juhtunud valgustus ja nende võimalik kasutusala

Järgmised valgustusvõtted on langeva valguse jaoks üldiselt saadaval:

Pildigalerii

13 pildiga pildigalerii

• suunatav koaksiaalvalgustus (nt rõngavalgustus, kuppelvalgustus)
• hajus koaksiaalvalgustus (nt hajutiga rõngavalgusti, lame kuppel)
• teletsentriline valgustus
• Tume väljavalgustus (lamedad rõngatuled, liinivalgustid või kohtvalgustid)

Seminari nipp

Kujutiste töötlemine on oluline tööstustehnoloogia. Seminar "Tööstusliku pilditöötluse alustamine" annab teemaga tutvumiseks vajalikud teadmised.

Suund koaksiaalvalgus

Suunatud koaksiaalvalgustusega projitseeritakse valgus objektile, mis on paralleelne kaamera optika teljega. Mõiste "koaksiaalne" kirjeldab kaamera optilisse suunduvat valguse kiirgust. Valgusallikas on seetõttu teatud määral paigutatud kaamera optika ümber, nt. B. rõnga valgustus.

Kuna valgusallikad koosnevad nüüd peaaegu täielikult LED-idest või LED-massiividest, integreerib langeva valguse jaoks kasutatav valgustehnoloogia hajuti hajutava ekraani või mattkatte kujul, et saada võimalikult ühtlane valguse jaotus katsealal. Tekkiv valgus eraldub otse objekti tasemele (joonis 1).

Võimalikud kasutusalad: eriti tasase, sileda, peegeldava või läikiva pinnaga objektid, näiteks seibid (nt objekti läbimõõdu testimine) või elektroonilised komponendid, millel näiteks B. tuleks kontrollida kontaktide täielikkust (joonis 2).

Kuppelvalgusti koos koaksiaalse valgusallikaga

Suunduva koaksiaalvalgustuse tehnika abil võimaldab kuppelvalgustus katseobjekti äärmiselt ühtlast valgustamist. Kuna kupli kohal asuv kaamera optika nõuab objektiivtasandi registreerimiseks avamist, näeks kaamerapilt objekti tasapinna keskel tavaliselt tumedat ala, kust valgus ei peegeldu. Selle efekti vältimiseks integreerib kõrgekvaliteediline kuppelvalgustus kaamera optika küljele paigaldatud valgusallika, mis suunab valguse valgusjaguri kaudu objekti tasapinna poole (joonis 3).

Võimalikud rakendusalad: keerukamad peegeldavad objektid, näiteks B. fooliumid, pudelikorgid või andmekandjad, näiteks sinised kiired, CD-d, DVD-d.

Masinaturvalisuse kasutajakoosolek

Masinate ohutus on oluline küsimus: tuleb arvestada õigete standarditega ja järgida masinadirektiivi nõudeid. Masinaohutuse kasutajakoosolek toetab arendajaid ja disainereid masinate ja süsteemide funktsionaalse ohutuse tagamiseks.

Rohkem infot

Hajus koaksiaalvalgus

Hajus koaksiaalvalgus (joonis 4) võib nt. B. realiseerida rõngavalgel hajuva kattega. Tekkiv valgus kiirgab suunamata või tugevalt hajutatud viisil objekti tasemele. Selle valgustustehnoloogia abil saadakse hajus ja seetõttu väga homogeenne, s.o ühtlaselt jaotunud valgus.

Võimalikud kasutusalad: Ideaalne ebatasase pinnaga peegeldavate objektide jaoks, nt. B. torude katsetamiseks, kusjuures mitte ainult nende tipud, vaid ka perifeersed alad on parema valguse jaotusega paremini äratuntavad ja eristuvad seega taustast selgemalt või suure kontrastiga.

Hajus koaksiaalvalgustus: tasane kuppel

Niinimetatud tasapinnaline kuppel (joonis 5) tähistab hajusa koaksiaalvalgustuse erivormi ja tagab suunamatu valguse, mis jaotub objekti pinnale väga ühtlaselt. Hinnatavate pilditulemuste saamiseks tuleb valgustus viia objekti pinnale väga lähedale.

Võimalikud kasutusalad: läikivad, ebaühtlased esemepinnad, mille asetus võib ka katse ajal varieeruda.

robootika

Kaamerasüsteemiga robotid jälgivad montaaži ajal kõike

Teletsentriline valgustus

Vastupidiselt suund- või hajuvale koaksiaalvalgustusele pole valguskiirtel teletsentrilise või kollimeeritud valgustusega avanemisnurk (joonis 6). Selle asemel tabavad valguskiired kaamera optikaga paralleelselt katseobjekti, näiteks spetsiaalse suunaoptika abil.

Võimalikud kasutusalad: kriimustuste, servade või pinnakonstruktsioonide uurimine langeva valguse abil.

Hele väli / osaline ere välja valgustus

Siiani kirjeldatud valgustusmeetodeid võib valgustussuunda silmas pidades nimetada heledusväljaks või osaliseks heledate väljade valgustamiseks. Neid kasutatakse valgusobjektide otsese peegelduse hindamiseks katseobjektist või objekti pinnalt. Rangelt võttes saab „tõelise” ereda välja tekitada ainult teletsentrilise valgustustehnoloogia abil peegeldunud valguses, kuna siin peegelduvad valguskiired objekti pinnalt peamiselt kaamera optika poole. Peegeldunud valguse hulk sõltub väga tugevalt pinnastruktuurist, mille tulemuseks on ideaalselt pinnakonstruktsiooni suure kontrastsusega pildid.

Pildi töötlemine

Masina silm

Tumedad põllutuled

Valgustusvõtted tumeda välja tekitamiseks paigutatakse tavaliselt katseobjektist väga väikesele kaugusele. Tume väljavalgustus võib koosneda näiteks lamedatest ringtuledest, liinivalgustitest või niinimetatud kohtvalgustitest (joonis 8)

Katseobjektilt peegelduv valgus suunatakse suuresti aladele, mis jäävad kaamera optikast väljapoole, juhul kui langeva valgusega pimedas on valgustatud. Kaamera optika tuvastab valguskiirte peegeldused ainult objekti alamüksustest, nii et kaamera pildil olevad vead, defektid või objekti eripärad on heledate aladena tuvastatavad.

Võimalikud kasutusalad: sobib ideaalselt objektide pindade (nt kriimustuste või jälgede) defektide tuvastamiseks või graveeringute kontrollimiseks (joonis 8).

Edastatavad valgustatused ja nende võimalikud kasutusalad

Läbiva valguse või taustvalgustuse korral eristatakse järgmisi valgustustehnoloogiaid:

• teletsentriline valgustus
• Hele väljaga edastatav valgustus (hajus või suunatav valguse valgustus)
• Tume väljaga edastatav valgustus
• läbilaskev valgustus

Teletsentriline valgustus

Edastatava valguse korral annavad teletsentrilised valgustustehnoloogiad katseobjektidest täpse pildi, ilma difraktsiooniefektideta (joonis 9). Kui teisest küljest valgustatakse eset tagantpoolt tavalise läbiva valgusega, muutub selle siluett või katseala siluett, kui valgustuse ja objekti vaheline kaugus suureneb (joonis 9). Siluett ei ole objekti servas olevate valguskiirte läbipainde või difraktsiooni tõttu enam selgelt piiritletud. Mida teletsentrilisem on valgus (kollimeeritud kiir), seda nõrgem on see efekt.

Võimalikud rakendusalad: täpseks mõõtmiseks ülekantud valguses olevate proovide puhul, mis annab teletsentrilise valgustustehnoloogia ja teletsentrilise kaamera objektiivi abil hea kontrasti objekti ja tausta vahel. B. sügavate aukude jaoks (joonis 10).

Nutikas kaamera

Nutikas kaamera kontrollib kvaliteeti suurel kiirusel

Hele väljaga edastatav valgustus

Selle valgustustehnoloogia abil valgustatakse katseobjekti alt või tagant, nii et valgusallika kiired on suunatud kaamera optika poole (joonis 11). See loob katseobjekti omamoodi silueti, milles objekti tausta saab kaamerasensoris näha heleda alana.

Võimalikud kasutusalad: kontrollige, kas objektidel on näiteks eripära või mitte (näiteks augustatud augud või puuraugud), ilma et katsetulemusele seataks kõrgeid mõõtmeid. Sõltuvalt katseülesande nõuetest tuleks kasutada hajutatud või suunatulega valgusallikaid. Klassikaline rakendus on survevaluvormi plastosade testimine, mille abil kaamerapildis katseobjektide poolt varjutatud varje kasutatakse selleks, et kontrollida, kas teatud tootepiirkonnad puuduvad või erinevad soovitud kujust.

Sügav õppimine

Spetsialiseeri sensori funktsioonid sügava õppimisega

Tume väljaga edastatav valgustus

Selle valgustustehnoloogia abil saab läbipaistvate objektide teatavaid pinna iseärasusi esile tuua. B. kriimustused pleksiklaasist. Tumeda väljaga edastatava valguse korral on objekti pinnal olevad kriimustused kaamerapildis selgelt eristatavad kui heledad alad, mis on suure kontrastsusega ja eristuvad seega selgelt ülejäänud pleksiklaasist paanist (pildi väljundis näidatud tumeda alana) (joonis 12).

Läbilaskev valgustus

Läbilaskev valgustus on tumeda väljaga edastatava valguse erivorm, kuna selle tehnika abil süstitakse valgus praktiliselt läbipaistvasse objekti (joonis 13). Testitav seade on seega valgusjuhi roll, mille kaudu valgus läbi saab.

Christian Fiebach, ipf electronic GmbH tegevdirektor

Võimalikud kasutusalad: läbipaistvate objektide kontrollimine, näiteks pragude, kriimustuste, kriimustuste, aga ka deformatsioonide osas. Selliseid defekte on kaamerapildil väga hästi näha, kuna valgus murrab neid, valguskiired peegelduvad kaamera optika poole.

* Christian Fiebach on ipf electronic GmbH tegevdirektor