Результаты испытаний в приложении с датчиком камеры во многом определяются освещением. Однако, учитывая множество различных технологий освещения, доступных для датчиков камеры, часто бывает трудно выбрать решение для конкретного применения: как для падающего освещения (здесь источник света выше уровня объекта), так и для освещения проходящим светом (источник света ниже единицы) Уровень объекта) существует множество решений, для которых также доступно несколько технологий освещения.
Подсветка падающего света и возможности ее использования
Для падающего света обычно доступны следующие методы освещения:
Картинная галерея
Фотогалерея с 13 картинками
- направленное коаксиальное освещение (например, кольцевое освещение, купольное освещение)
- диффузное коаксиальное освещение (например, кольцевой свет с рассеивателем, плоский купол)
- телецентрическое освещение
- Освещение в темном поле (плоское кольцевое освещение, линейное освещение или прожекторы)
Подсказка для семинара
Обработка изображений является ключевой промышленной технологией. Семинар «Вступление в индустриальную обработку изображений» привносит необходимые знания, чтобы попасть в тему.
Направленное коаксиальное освещение
При направленном коаксиальном освещении свет проецируется на объект, параллельный оси оптики камеры. Термин «коаксиальный» описывает равноосное излучение света для оптики камеры. Поэтому источник света в определенной степени расположен вокруг оптики камеры, например Б. Кольцевое освещение.
Поскольку источники света в настоящее время почти полностью состоят из светодиодов или светодиодных матриц, технология освещения, используемая для падающего света, иногда включает в себя рассеиватель в виде рассеивающего экрана или матового покрытия, чтобы получить максимально однородное распределение света, возможное в тестовой зоне. Появляющийся свет излучается прямо на уровень объекта (рис. 1).
Потенциальные области применения: В частности, тестовые объекты с плоской, гладкой, отражающей или глянцевой поверхностью, такие как шайбы (например, для проверки диаметра объекта) или электронные компоненты, на которых, например, Б. комплектность контактов должна быть проверена (рис. 2).
Купольное освещение с коаксиальным источником света
В соответствии с методами направленного коаксиального освещения, купольное освещение обеспечивает чрезвычайно равномерное освещение тестируемого объекта. Поскольку оптике камеры, расположенной над куполом, требуется отверстие для записи плоскости объекта, темная область, от которой не отражается свет, обычно будет видна на изображении с камеры в центре плоскости объекта. Чтобы избежать этого эффекта, в высококачественном купольном освещении обычно используется источник света, установленный сбоку оптики камеры, который направляет свет к плоскости объекта через светоделитель (рис. 3).
Потенциальные области применения: более сложные отражающие объекты, такие как B. фольга, крышки от бутылок или носители информации, такие как синие лучи, компакт-диски, DVD-диски.
Встреча пользователей по технике безопасности
Безопасность машины является важным вопросом: необходимо учитывать правильные стандарты и соблюдать требования Директивы по машинному оборудованию. Совещание пользователей по безопасности машин помогает разработчикам и дизайнерам обеспечить функциональную безопасность машин и систем.
Больше информации
Диффузное коаксиальное освещение
Диффузное коаксиальное освещение (рис. 4) может, например, Б. Осуществляют диффузной крышкой на кольце свет. Появляющийся свет излучается ненаправленным или сильно рассеянным образом на уровень объекта. С помощью этой технологии освещения генерируется рассеянный и, следовательно, очень однородный, то есть равномерно распределенный свет.
Потенциальные области применения: идеально подходит для отражающих объектов с неровными поверхностями, например, B. для тестирования труб, благодаря которым не только их верхушка, но и периферийные области могут быть более четко распознаны благодаря лучшему распределению света и, таким образом, также выделяются более отчетливо или с более высокой контрастностью на фоне.
Диффузное коаксиальное освещение: плоский купол
Так называемый плоский купол (рис. 5) представляет собой особую форму диффузного коаксиального освещения и обеспечивает ненаправленный свет, который очень равномерно распределяется по поверхности объекта. Однако освещение должно быть расположено очень близко к поверхности объекта, чтобы получить оцениваемые результаты изображения.
Потенциальные области применения: Глянцевые неровные поверхности объекта, которые также могут изменяться в положении во время теста.
робототехника
Роботы с системой камер отслеживают все во время сборки
Телецентрическое освещение
В отличие от направленного или диффузного коаксиального освещения, световые лучи не имеют угла раскрытия при телецентрическом или коллимированном освещении (рис. 6). Вместо этого лучи света попадают на тестовый объект параллельно оптике камеры, например, с помощью специальной направленной оптики.
Потенциальные области применения: исследование царапин, краев или поверхностных структур с использованием падающего света.
Яркое поле / частичное яркое поле освещения
Методы освещения, описанные до настоящего времени, могут упоминаться как освещение в светлых полях или частичное освещение в светлых полях с учетом направлений освещения. Они используются для оценки прямого отражения световых лучей от тестового объекта или от поверхности объекта. Строго говоря, «настоящее» яркое поле может быть создано только с помощью технологии телецентрического освещения в отраженном свете, поскольку здесь световые лучи в основном отражаются от поверхности объекта в направлении оптики камеры. Количество отраженного света очень сильно зависит от структуры поверхности, в идеале приводя к высококонтрастным изображениям структуры поверхности.
Обработка изображений
Глаз машины
Темное поле света
Методы освещения для создания темного поля обычно располагаются на очень коротком расстоянии от тестируемого объекта. Освещение темного поля может состоять, например, из плоских кольцевых ламп, линейных ламп или так называемых прожекторов (рис. 8)
Свет, отраженный от тестового объекта, в основном направляется на участки вне оптики камеры в случае освещения темного поля падающим светом. Оптика камеры обнаруживает только отражения световых лучей от субъединиц объекта, поэтому ошибки, дефекты или особенности объекта на изображении с камеры можно распознать как яркие области.
Возможные области применения: идеально подходит для обнаружения дефектов на поверхностях объектов (например, царапин или следов) или для проверки гравировки (рис. 8).
Подсветка проходящего света и их возможное использование
При проходящем свете или фоновом освещении проводится различие между следующими технологиями освещения:
- телецентрическое освещение
- Подсветка проходящего света в ярком поле (рассеянная или направленная подсветка проходящего света)
- Темное поле проходящего света
- пропускающее освещение
Телецентрическое освещение
В проходящем свете технологии телецентрического освещения обеспечивают точное изображение тестируемых объектов, в основном без эффектов дифракции (рис. 9). Если, с другой стороны, объект освещается сзади стандартным освещением в проходящем свете, его силуэт или силуэт тестовой зоны изменяются с увеличением расстояния между освещением и объектом (рис. 9). Силуэт больше не четко разграничен из-за отклонения или дифракции лучей света на краю объекта. Чем более телецентричен свет (коллимированный луч), тем слабее этот эффект.
Потенциальные области применения: для точных задач измерения на образцах в проходящем свете, который обеспечивает хороший контраст между объектом и фоном с помощью технологии телецентрического освещения и телецентрического объектива камеры. Б. для глубоких отверстий (рис. 10).
Умная камера
Умная камера контролирует качество на высокой скорости
Яркое поле пропускает свет
С помощью этой технологии освещения тестовый объект освещается снизу или сзади, так что лучи источника света направлены в оптику камеры (рис. 11). Это создает своего рода силуэт тестового объекта, в котором фон объекта может быть распознан как светлая область на изображении датчика камеры.
Потенциальные области применения: проверьте, присутствуют ли, например, конкретные объекты на объектах или нет (например, перфорированные отверстия или отверстия), но не предъявляя высоких требований к размерам результатов теста. В зависимости от требований тестового задания следует использовать источники света с рассеянным или направленным освещением. Классическим приложением является тестирование пластиковых деталей, отлитых под давлением, в результате чего тень, отбрасываемая тестовыми объектами на изображении с камеры, используется для проверки того, отсутствуют ли определенные области продукта или отличаются от требуемой формы.
Глубокое обучение
Специализируйте сенсорные функции с глубоким обучением
Темное поле проходящего света
С помощью этой технологии освещения можно выделить некоторые специфические особенности поверхности прозрачных объектов. Б. царапины на оргстекле. При освещении проходящим светом в темном поле царапины на поверхности объекта четко распознаются как яркие области на изображении с камеры, которые контрастируют и, таким образом, отчетливо выделяются на остальной части панели из плексигласа (показана на изображении как темная область) (рис. 12).
Пропускающее освещение
Пропускающее освещение представляет собой особую форму освещения проходящего света в темном поле, потому что с помощью этой техники свет фактически вводится в прозрачный объект (рис. 13). Таким образом, тестируемое устройство выполняет роль световода, через который может проходить свет.
Кристиан Фибах, управляющий директор, ipf electronic GmbH
Потенциальные области применения: проверка прозрачных объектов, например, на наличие трещин, царапин, царапин, а также деформаций. Такие дефекты очень хорошо видны на изображении с камеры, поскольку свет от них преломляется, а световые лучи отражаются к оптике камеры.
* Кристиан Фибах является управляющим директором ipf electronic GmbH