Cómo elegir 5 luces comunes de visión artificial
Iluminación de visión artificialLa técnica describe cómo se posiciona físicamente una luz en relación con el objetivo. Hay cinco técnicas comunes de iluminación de visión: iluminación de anillo, retroiluminación, iluminación direccional (campo claro y campo oscuro), iluminación de anillo de ángulo bajo e iluminación coaxial.
1. Iluminación de anillo
La iluminación anular es el estándar probado y verdadero en la iluminación de visión, que se utiliza con mayor frecuencia en inspecciones generales de visión. Las luces anulares estándar se montan directamente en la cámara o en el sensor de visión y ambas partes se pueden montar como una sola pieza para mayor comodidad. Las luces anulares iluminan intensamente el área directamente frente a la cámara y son especialmente útiles para inspeccionar piezas pequeñas.
2. Retroiluminación
Con la retroiluminación, la fuente de luz, normalmente una luz de fondo especializada que proporciona una luz uniforme y de alta intensidad, se coloca detrás del objeto y brilla directamente en la cámara. La retroiluminación es la técnica de iluminación de mayor contraste disponible, que produce una imagen binaria que es fácil de procesar.
En el caso de los objetos opacos, la retroiluminación crea una imagen que muestra una sombra oscura de la pieza (una silueta). A continuación, se puede inspeccionar la silueta para comprobar el tamaño y la forma adecuados. Las imágenes de alto contraste creadas con luz de fondo son ideales para aplicaciones de alta precisión, como la medición de precisión, la medición de piezas pequeñas, la detección de la presencia/ausencia de agujeros y la verificación de la colocación y orientación de las piezas.
En el caso de los objetos translúcidos, la retroiluminación es una técnica habitual a la hora de buscar defectos o detectar grados de translucidez. La retroiluminación no es una técnica adecuada para detectar el color o la textura de la superficie.
3. Iluminación direccional
La iluminación direccional crea sombras para detectar cambios en la profundidad, iluminar ángulos específicos de la superficie y evitar el deslumbramiento de las superficies reflectantes cuando se dirige en un ángulo alejado de la lente. La iluminación direccional puede ser de campo claro u oscuro.
En la iluminación direccional de campo claro, la fuente de luz se coloca de manera que brille más o menos perpendicular al objeto, haciendo que el objeto parezca brillante. Las características de la superficie del objeto son visibles, pero no muy contrastadas. Sin embargo, el campo claroLa iluminación puede producir deslumbramiento y puntos calientes en superficies altamente reflectantes y es posible que no pueda mostrar la textura de la superficie.
En la iluminación direccional de campo oscuro, la fuente de luz se coloca en un ángulo bajo, de modo que su luz se refleja en el objeto, lejos de la cámara. La iluminación de campo oscuro da como resultado una imagen general más oscura, pero los defectos de la superficie, las características elevadas y las texturas aparecen brillantes y se destacan del resto del objetivo. La iluminación de campo oscuro reduce el deslumbramiento, lo que la hace ideal para inspeccionar objetos brillantes, y esta técnica también se puede utilizar para medir los cambios de altura mediante la creación de sombras que se pueden medir fácilmente.
Las luces de área, los focos y las barras de luz son fuentes de luz comunes que proporcionan iluminación direccional. Las luces de área y los focos proporcionan una iluminación uniforme en un área concentrada y se pueden montar dentro de su inspección existente, independientemente del eje óptico del sensor de visión. Los usuarios pueden cambiar la dirección o la distancia de la luz para mejorar el contraste óptico sin agregar accesorios ni realinear las piezas inspeccionadas.
Mientras tanto, las luces de barra, también conocidas como luces de matriz lineal, ofrecen una iluminación de mayor intensidad para iluminar grandes áreas, al tiempo que eliminan el polvo, la niebla y la suciedad. Las barras de luz proporcionan una iluminación limpia, brillante y uniforme para crear el contraste óptico necesario para inspecciones fiables y precisas de objetos más grandes a distancias más largas.
4. Iluminación de anillo de ángulo bajo
Una forma de iluminación de campo oscuro, un anillo de luz de ángulo bajo tiene sus LED montados en un anillo, apuntando hacia la parte casi perpendicular a la dirección de visión de la cámara. Las luces anulares de ángulo bajo crean sombras y puntos brillantes para detectar cambios en la profundidad y la textura de la superficie. La iluminación de anillo de ángulo bajo es ideal para inspeccionar defectos superficiales, grabados y marcas en relieve.
5. Iluminación coaxial
Una forma de iluminación de campo claro, una luz coaxial utiliza un divisor de haz para enfocar la luz a lo largo del eje óptico de la cámara, proporcionando una luz directa y difusa que hace que las superficies reflectantes brillen sin deslumbramiento. La cámara mira hacia abajo desde arriba, a través de la luz coaxial, hacia la parte objetivo que se encuentra debajo.
Esta técnica se puede utilizar para eliminar sombras, inspeccionar objetos brillantes o detectar diferencias en la textura de la superficie. La luz coaxial y la luz de ángulo bajo producen imágenes opuestas en términos de qué características aparecen oscuras y brillantes.
Elegir la longitud de onda correcta de la luz
Además de elegir la técnica de iluminación adecuada, también se pueden utilizar diferentes longitudes de onda de luz para crear un contraste adicional, dibujar características de interés o reducir la visibilidad de características insignificantes.
Colores de la luz
Se pueden usar diferentes colores de luz para crear un contraste adicional para oscurecer o resaltar características específicas. En general, cuando una fuente de luz es de un color similar al de la pieza, hará que la pieza parezca más brillante. Por ejemplo, una parte roja iluminada con un anillo de luz rojo hará que la parte roja se vea brillante en la imagen.
Por el contrario, cuando el color de una fuente de luz es diferente del color de la pieza, la pieza aparecerá más oscura. Un ejemplo es cuando la misma parte roja se ilumina con una luz verde, la parte roja aparecerá oscura.
Luz ultravioleta (UV)
La luz ultravioleta (UV) se puede utilizar para resaltar características de interés cuando hay muy poco contraste con el fondo, como cordones de adhesivo transparente en una pieza. Hacer brillar la luz ultravioleta sobre el adhesivo puede crear un efecto brillante (fluorescencia) que hace que el adhesivo se destaque claramente del fondo. Esto hace que sea más fácil para el sistema de visión identificar de manera confiable cuándo falta adhesivo o se aplica incorrectamente.
Luz infrarroja (IR)
La luz infrarroja (IR) se puede utilizar para ocultar características insignificantes al reducir el contraste de ciertos objetos. Por ejemplo, algunos tipos de tinta que parecen oscuros en el espectro visible reflejan grandes cantidades de luz infrarroja. En estos casos, la tinta puede desaparecer en una imagen en escala de grises, un efecto que se puede utilizar para ocultar ciertas características insignificantes. La luz infrarroja también se puede utilizar para reducir el resplandor y los reflejos al inspeccionar objetos brillantes.
1. Iluminación de anillo
La iluminación anular es el estándar probado y verdadero en la iluminación de visión, que se utiliza con mayor frecuencia en inspecciones generales de visión. Las luces anulares estándar se montan directamente en la cámara o en el sensor de visión y ambas partes se pueden montar como una sola pieza para mayor comodidad. Las luces anulares iluminan intensamente el área directamente frente a la cámara y son especialmente útiles para inspeccionar piezas pequeñas.
2. Retroiluminación
Con la retroiluminación, la fuente de luz, normalmente una luz de fondo especializada que proporciona una luz uniforme y de alta intensidad, se coloca detrás del objeto y brilla directamente en la cámara. La retroiluminación es la técnica de iluminación de mayor contraste disponible, que produce una imagen binaria que es fácil de procesar.
En el caso de los objetos opacos, la retroiluminación crea una imagen que muestra una sombra oscura de la pieza (una silueta). A continuación, se puede inspeccionar la silueta para comprobar el tamaño y la forma adecuados. Las imágenes de alto contraste creadas con luz de fondo son ideales para aplicaciones de alta precisión, como la medición de precisión, la medición de piezas pequeñas, la detección de la presencia/ausencia de agujeros y la verificación de la colocación y orientación de las piezas.
En el caso de los objetos translúcidos, la retroiluminación es una técnica habitual a la hora de buscar defectos o detectar grados de translucidez. La retroiluminación no es una técnica adecuada para detectar el color o la textura de la superficie.
3. Iluminación direccional
La iluminación direccional crea sombras para detectar cambios en la profundidad, iluminar ángulos específicos de la superficie y evitar el deslumbramiento de las superficies reflectantes cuando se dirige en un ángulo alejado de la lente. La iluminación direccional puede ser de campo claro u oscuro.
En la iluminación direccional de campo claro, la fuente de luz se coloca de manera que brille más o menos perpendicular al objeto, haciendo que el objeto parezca brillante. Las características de la superficie del objeto son visibles, pero no muy contrastadas. Sin embargo, el campo claroLa iluminación puede producir deslumbramiento y puntos calientes en superficies altamente reflectantes y es posible que no pueda mostrar la textura de la superficie.
En la iluminación direccional de campo oscuro, la fuente de luz se coloca en un ángulo bajo, de modo que su luz se refleja en el objeto, lejos de la cámara. La iluminación de campo oscuro da como resultado una imagen general más oscura, pero los defectos de la superficie, las características elevadas y las texturas aparecen brillantes y se destacan del resto del objetivo. La iluminación de campo oscuro reduce el deslumbramiento, lo que la hace ideal para inspeccionar objetos brillantes, y esta técnica también se puede utilizar para medir los cambios de altura mediante la creación de sombras que se pueden medir fácilmente.
Las luces de área, los focos y las barras de luz son fuentes de luz comunes que proporcionan iluminación direccional. Las luces de área y los focos proporcionan una iluminación uniforme en un área concentrada y se pueden montar dentro de su inspección existente, independientemente del eje óptico del sensor de visión. Los usuarios pueden cambiar la dirección o la distancia de la luz para mejorar el contraste óptico sin agregar accesorios ni realinear las piezas inspeccionadas.
Mientras tanto, las luces de barra, también conocidas como luces de matriz lineal, ofrecen una iluminación de mayor intensidad para iluminar grandes áreas, al tiempo que eliminan el polvo, la niebla y la suciedad. Las barras de luz proporcionan una iluminación limpia, brillante y uniforme para crear el contraste óptico necesario para inspecciones fiables y precisas de objetos más grandes a distancias más largas.
4. Iluminación de anillo de ángulo bajo
Una forma de iluminación de campo oscuro, un anillo de luz de ángulo bajo tiene sus LED montados en un anillo, apuntando hacia la parte casi perpendicular a la dirección de visión de la cámara. Las luces anulares de ángulo bajo crean sombras y puntos brillantes para detectar cambios en la profundidad y la textura de la superficie. La iluminación de anillo de ángulo bajo es ideal para inspeccionar defectos superficiales, grabados y marcas en relieve.
5. Iluminación coaxial
Una forma de iluminación de campo claro, una luz coaxial utiliza un divisor de haz para enfocar la luz a lo largo del eje óptico de la cámara, proporcionando una luz directa y difusa que hace que las superficies reflectantes brillen sin deslumbramiento. La cámara mira hacia abajo desde arriba, a través de la luz coaxial, hacia la parte objetivo que se encuentra debajo.
Esta técnica se puede utilizar para eliminar sombras, inspeccionar objetos brillantes o detectar diferencias en la textura de la superficie. La luz coaxial y la luz de ángulo bajo producen imágenes opuestas en términos de qué características aparecen oscuras y brillantes.
Elegir la longitud de onda correcta de la luz
Además de elegir la técnica de iluminación adecuada, también se pueden utilizar diferentes longitudes de onda de luz para crear un contraste adicional, dibujar características de interés o reducir la visibilidad de características insignificantes.
Colores de la luz
Se pueden usar diferentes colores de luz para crear un contraste adicional para oscurecer o resaltar características específicas. En general, cuando una fuente de luz es de un color similar al de la pieza, hará que la pieza parezca más brillante. Por ejemplo, una parte roja iluminada con un anillo de luz rojo hará que la parte roja se vea brillante en la imagen.
Por el contrario, cuando el color de una fuente de luz es diferente del color de la pieza, la pieza aparecerá más oscura. Un ejemplo es cuando la misma parte roja se ilumina con una luz verde, la parte roja aparecerá oscura.
Luz ultravioleta (UV)
La luz ultravioleta (UV) se puede utilizar para resaltar características de interés cuando hay muy poco contraste con el fondo, como cordones de adhesivo transparente en una pieza. Hacer brillar la luz ultravioleta sobre el adhesivo puede crear un efecto brillante (fluorescencia) que hace que el adhesivo se destaque claramente del fondo. Esto hace que sea más fácil para el sistema de visión identificar de manera confiable cuándo falta adhesivo o se aplica incorrectamente.
Luz infrarroja (IR)
La luz infrarroja (IR) se puede utilizar para ocultar características insignificantes al reducir el contraste de ciertos objetos. Por ejemplo, algunos tipos de tinta que parecen oscuros en el espectro visible reflejan grandes cantidades de luz infrarroja. En estos casos, la tinta puede desaparecer en una imagen en escala de grises, un efecto que se puede utilizar para ocultar ciertas características insignificantes. La luz infrarroja también se puede utilizar para reducir el resplandor y los reflejos al inspeccionar objetos brillantes.
