Λευκός, Μπλε, Κόκκινος και Πράσινος Φωτισμός στη Μηχανική Όραση

Σε συστήματα μηχανικής όρασης, ο χρωματισμός του φωτισμού δεν επιλέγεται τυχαία — η σωστή επιλογή μπορεί να κάνει τα ελαττώματα εύκολα αντιληπτά, ενώ η λανθασμένη μπορεί να κάνει ακόμη και τους πιο προηγμένους αλγορίθμους να αντιμετωπίζουν δυσκολίες στην αναγνώριση χαρακτηριστικών. Πολλοί άνθρωποι αγνοούν την επίδραση του χρώματος του φωτισμού, με αποτέλεσμα ασυνεπή ακρίβεια στις επιθεωρήσεις.

Σήμερα, θα εξηγήσουμε τις εφαρμογές τεσσάρων βασικών χρωμάτων φωτισμού και μιας στρατηγικής αντίθεσης, για να βοηθήσουμε στη γρήγορη επιλογή του κατάλληλου φωτισμού.

ⅰ. Λευκό Φως: Κατάλληλο για το 80% των γενικών σεναρίων

Το λευκό φως καλύπτει το πλήρες ορατό φάσμα (380–750 nm), αποδίδοντας με ακρίβεια τα πραγματικά χρώματα των αντικειμένων. Αποτελεί την πιο πολύπλευρη επιλογή φωτισμού και λειτουργεί ως η «προεπιλεγμένη επιλογή» στην οπτική επιθεώρηση.

1. Βασικά Πλεονεκτήματα :

Ομοιόμορφο φάσμα και λεπτομερής απόδοση, χωρίς ανησυχία για συμβατότητα με το υλικό — είτε για πλαστικά, μέταλλα ή χαρτούρες, το λευκό φως μπορεί να καταγράψει ξεκάθαρες βασικές εικόνες.

2. Ισχύοντα σενάρια :

Δοκιμή βάσης στην αρχική φάση ελέγχου (αξιολόγηση των επιδράσεων υπό λευκό φως πρώτα, στη συνέχεια ρύθμιση), έλεγχος προϊόντων μεικτής κατηγορίας (π.χ. έλεγχος πλαστικών και μεταλλικών εξαρτημάτων στην ίδια γραμμή παραγωγής) και σενάρια που απαιτούν ανίχνευση διαφοράς χρώματος (π.χ. έλεγχος χρώματος τροφίμων).

Σημείωση:

Όταν δεν είστε βέβαιοι ποιο χρώμα να επιλέξετε, ξεκινήστε με λευκό φως. Μπορεί να ανταποκριθεί στο 80% των γενικών σεναρίων ελέγχου.

ιΙ . Μπλε Φως: Ενίσχυση Μικροσκοπικών Ελαττωμάτων

Το μπλε φως έχει μικρό μήκος κύματος (450–495 nm) και σκεδάζεται ισχυρά όταν αλληλεπιδρά με λεπτές δομές (π.χ. γρατσουνιές, σωματίδια), κάνοντάς το ιδανικό για την ανάδειξη μικρο-ελαττωμάτων σε υλικά υψηλής ανακλαστικότητας.

1. Βασικά Πλεονεκτήματα :

Καταπονεί την ειδική ανάκλαση στα μέταλλα (π.χ. αποτρέπει τη λάμψη σε επιφάνειες ανοξείδωτου χάλυβα), δημιουργώντας ισχυρή αντίθεση για ελαττώματα όπως γρατσουνιές και εντοπισμός εντοπισμένων βαθουλώσεων.

2. Ισχύοντα σενάρια :

Έλεγχος επιφανείας μεταλλικών εξαρτημάτων (π.χ. γρατσουνιές σε αυτοκινητιστικά ρουλεμάν, ενδείξεις σε πλαίσια κινητών τηλεφώνων), ανίχνευση μικροσκοπικών ακαθαρσιών σε γυάλινες επιφάνειες και σενάρια που απαιτούν ακριβή τοποθέτηση ακμών (π.χ. ευθυγράμμιση ακροδεκτών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων).

Σημείωση: Το μπλε φως μπορεί να είναι έντονο για τα μάτια· πρέπει να φορούνται προστατευτικά γυαλιά κατά τη λειτουργία.

ⅲ. Κόκκινο Φως: Ισχυρή Διαπερατότητα

Το κόκκινο φως έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος (620–750 nm), γεγονός που του επιτρέπει να διαπερνά ορισμένα σκούρα ή ημιδιαφανή υλικά. Είναι κατάλληλο για την επιθεώρηση «χαρακτηριστικών εντός ή κάτω από επιφάνειες».

1. Βασικά Πλεονεκτήματα

Δεν απορροφάται από σκούρα υλικά, επιτρέποντας του να διαπερνά τις επιφάνειες και να αποκαλύπτει υποκείμενα χαρακτηριστικά—π.χ. καθιστώντας ορατούς χαρακτήρες μέσα από σκούρα πλαστικά μπουκάλια.

2. Ισχύοντα σενάρια

Ανάγνωση χαρακτήρων σε σκούρα μπουκάλια υγρών (π.χ. μπουκάλια ποτίσιμων φαρμάκων, μπουκάλια μελάνης), ανίχνευση εσωτερικών φυσαλίδων σε ημιδιαφανείς κολλοειδείς ουσίες (π.χ. σιλικόνη, ρητίνη) και εντοπισμός ακαθαρσιών μεταξύ στρώσεων υφάσματος.

Σημείωση: Το κόκκινο φως μπορεί να είναι έντονο για τα μάτια· πρέπει να φοράτε προστατευτικά γυαλιά κατά τη λειτουργία.

ⅳ. Πράσινο Φως: Απόσβεση του Παρασιτικού Θορύβου για Ακριβή Αναγνώριση Χαρακτήρων

Το πράσινο φως έχει μέσο μήκος κύματος (520–570 nm) και παρουσιάζει εξαιρετική απόδοση σε συστήματα μονόχρωμων καμερών, αποκαταστέλλοντας αποτελεσματικά το παρασιτικό θόρυβο και ενισχύοντας τα χαρακτηριστικά του στόχου.

1. Βασικά Πλεονεκτήματα

Παρέχει εξαιρετικά υψηλή αντίθεση για κόκκινους στόχους (π.χ. οι κόκκινοι χαρακτήρες εμφανίζονται φωτεινότεροι με πράσινο φως) και μπορεί να «εξουδετερώνει» πράσινα φόντα (π.χ. τα πράσινα καπάκια μπουκαλιών εμφανίζονται σκούρα με πράσινο φως, κάνοντας τους λευκούς χαρακτήρες να ξεχωρίζουν).

2. Ισχύοντα σενάρια

Αναγνώριση χαρακτήρων σε ετικέτες συσκευασίας (π.χ. λευκοί αριθμοί παρτίδας σε πράσινα καπάκια μπουκαλιών), ανίχνευση κόκκινων ελαττωμάτων (π.χ. λευκές ακαθαρσίες σε κόκκινα εξαρτήματα καουτσούκ) και εξαγωγή στόχων σε φόντα με πολλά στοιχεία (π.χ. εντοπισμός εξαρτημάτων σε πράσινα μεταφορικά ιμάντια).

Σημείωση: Το πράσινο φως μπορεί να είναι έντονο για τα μάτια· πρέπει να φοράτε προστατευτικά γυαλιά κατά τη λειτουργία.

ⅴ. Κύρια Στρατηγική: Ενίσχυση του Αντίθετου με «Γειτονικά/Συμπληρωματικά Χρώματα»

Μετά την επιλογή του κατάλληλου χρώματος φωτισμού, η εφαρμογή μιας «στρατηγικής αντίθεσης χρώματος» μπορεί να διπλασιάσει την αποτελεσματικότητα του ελέγχου:

1. Στρατηγική Γειτονικού Χρώματος

Χρησιμοποιήστε ένα χρώμα φωτισμού παρόμοιο με αυτό του στοχευμένου αντικειμένου (π.χ. πράσινο φως για πράσινα εξαρτήματα). Αυτό φωτίζει το στόχο στην εικόνα και «εξουδετερώνει» τα ενοχλητικά φόντα—π.χ. τα πράσινα μοτίβα σε πράσινα συσκευαστικά σακούλια φαίνονται θαμπά με πράσινο φως, αποφεύγοντας παρεμβολές στην αναγνώριση λευκού QR κώδικα .

2. Στρατηγική Συμπληρωματικού Χρώματος

Χρησιμοποιήστε ένα χρώμα φωτισμού αντίθετο στο στοχευμένο αντικείμενο στον κύκλο χρωμάτων (π.χ. κόκκινο έναντι πράσινου, μπλε έναντι κίτρινου). Αυτό δημιουργεί ισχυρή αντίθεση φωτεινότητας—π.χ. οι λευκοί χαρακτήρες σε πράσινο φόντο φαίνονται φωτεινότεροι με κόκκινο φως, ενώ το φόντο σκουραίνει, βελτιώνοντας σημαντικά το ποσοστό επιτυχίας αναγνώρισης.

ⅵ. Περίληψη: Πίνακας Επιλογής Χρώματος Φωτισμού για Εύκολη Αναφορά

Ο βασικός σκοπός του χρώματος φωτισμού είναι να «ενισχύσει την αντίθεση μεταξύ του στόχου και του φόντου». Δεν υπάρχει λόγος να το δυσκολέψουμε. Με βάση το υλικό και τον τύπο του ελαττώματος, ανατρέξτε στον παρακάτω πίνακα και εφαρμόστε τη στρατηγική του γειτονικού/συμπληρωματικού χρώματος για να επιτευχθεί η βέλτιστη ποιότητα εικόνας και διπλασιασμός της απόδοσης του αλγορίθμου.

Η επιλογή χρώματος φωτισμού απαιτεί συνολική εξέταση των ακόλουθων παραγόντων: