Tipos de iluminación para visión artificial: cómo seleccionar la iluminación más adecuada

Elegir el correcto luz de visión artificial es un pilar fundamental de una inspección fiable: una iluminación deficiente conduce a defectos pasados por alto, rechazos falsos y una reducción del retorno de la inversión (ROI). Como proveedor global de soluciones de visión artificial con 15 años de experiencia, HIFLY Technology (Shenzhen) ofrece una amplia gama de productos industriales de iluminación respaldados por la certificación ISO 9001:2015 y atiende a clientes en más de 30 países. A continuación, explicamos los principales tipos de luces para visión artificial, los criterios esenciales de selección y aplicaciones prácticas, para ayudarle a tomar decisiones informadas.

Principales tipos de luces para visión artificial y sus funciones ópticas

Luces en barra, anulares y planas: geometría, cobertura y énfasis en los bordes

Las luces de barra emiten una luz focalizada que funciona muy bien para detectar defectos lineales rectos y resaltar los bordes durante la inspección en cintas transportadoras. Las luces anulares se colocan circularmente alrededor de las lentes para crear una iluminación frontal uniforme, lo que reduce las sombras en objetos redondos y facilita la detección de piezas pequeñas. Las luces de panel plano distribuyen la luz de forma homogénea sobre las superficies, lo que disminuye el deslumbramiento en componentes electrónicos brillantes y mejora la probabilidad de identificar imperfecciones superficiales, como rayones. Un estudio reciente realizado por ingenieros ópticos en 2024 demostró que el uso de estas luces de formas especiales incrementó en aproximadamente un 28 % la capacidad de visualización de bordes en comparación con condiciones de iluminación convencionales. Este tipo de mejora es fundamental en entornos de control de calidad, donde pasar por alto detalles puede suponer costos significativos para las empresas.

Luces traseras, lineales y de cúpula: soluciones para transparencias, formas tridimensionales y superficies especulares

Al trabajar con materiales transparentes o semitransparentes, como frascos de vidrio, las luces de fondo ayudan a resaltar lo que hay en su interior. Hacen visibles esas pequeñas burbujas y diferencias de espesor que son tan importantes para el control de calidad en la fabricación de medicamentos. Luego están estos generadores de líneas que proyectan patrones láser sobre las superficies. Lo que hacen, básicamente, es cartografiar tridimensional formas que ayudan a los técnicos a comprobar las costuras de soldadura y medir dimensiones con precisión. Para superficies brillantes, donde los reflejos pueden suponer un problema, entran en juego las luces tipo cúpula. Estas luces especiales difunden la luz desde múltiples ángulos, logrando una iluminación uniforme sin sombras. Esto marca toda la diferencia al intentar detectar rayones microscópicos en metales pulidos o acabados de carrocerías automovilísticas que lucen excelentes, pero que podrían ocultar defectos. Algunas pruebas realizadas en fábricas de semiconductores arrojaron, además, un hallazgo interesante: al utilizar iluminación polarizada tipo cúpula durante la inspección de superficies de obleas con aspecto espejado, los fabricantes observaron una reducción aproximada del 19 % en rechazos falsos. No está nada mal para mejorar la eficiencia sin comprometer los estándares.

Criterios críticos de selección para el rendimiento de la iluminación en visión artificial

Ángulo, posición y difusión: control del contraste, las sombras y la visibilidad de las características

La forma en que la luz incide sobre un objeto puede marcar toda la diferencia a la hora de ver con claridad los detalles o, por el contrario, pasarlos completamente por alto. Cuando hablamos de iluminación frontal, esta hace que pequeñas imperfecciones, como rayones, resalten aún más sobre superficies metálicas. Por su parte, la iluminación lateral con un ángulo de aproximadamente treinta a cuarenta y cinco grados también tiende a resaltar mejor las texturas, razón por la cual resulta especialmente eficaz durante los procesos de inspección de soldadura en placas de circuito impreso (PCB). La difusión de la luz ayuda a transformar esos molestos puntos de brillo en información útil. Las luces en forma de cúpula funcionan de maravilla en piezas automotrices curvas complejas, donde normalmente los puntos brillantes arruinarían todo el análisis, ofreciendo —según informan la mayoría de los profesionales del sector— una mejora del orden del porcentaje en la precisión de las mediciones. Colocar las luces exactamente en el lugar adecuado reduce los problemas de sombras que provocan rechazos incorrectos. Para objetos planos, la iluminación coaxial suele ser muy efectiva. La iluminación trasera genera contornos nítidos que facilitan la medición precisa de dimensiones. Sin embargo, si la difusión se configura incorrectamente, de inmediato pasamos más tiempo corrigiendo problemas derivados de condiciones inadecuadas de iluminación, llegando incluso, en algunos casos, a desperdiciar casi una cuarta parte de nuestros esfuerzos totales de procesamiento.

Selección de longitud de onda (UV–visible–IR): mejora del contraste específico del material y del cumplimiento normativo

La forma en que reaccionan los distintos materiales determina qué longitudes de onda funcionan mejor para las tareas de inspección. Por ejemplo, la luz UV a 365 nanómetros permite ejemplo, detectar contaminantes molestos, como restos de adhesivos en equipos médicos. Mientras tanto, la luz infrarroja, aproximadamente a 850 nm, atraviesa las capas de embalaje, lo que nos permite verificar el contenido de productos alimenticios sin abrirlos. En cuanto a los colores de la luz visible, ciertos tonos generan un mayor contraste frente a los defectos. La luz azul, aproximadamente a 470 nm, hace que los defectos naranjas resalten claramente sobre las obleas de semiconductores, mejorando nuestra capacidad para detectar problemas en comparación con una iluminación blanca convencional. Los fabricantes deben cumplir la norma IEC 62,471directrices de seguridad sobre la protección ocular al trabajar con luz infrarroja (IR) en sus líneas de producción. Los agricultores y los empaquetadores también se benefician de la tecnología del infrarrojo cercano, ya que permite detectar magulladuras en frutas y verduras que nadie percibiría a simple vista. Sin embargo, algunos materiales son sensibles al calor, especialmente diversos tipos de películas plásticas, por lo que un control riguroso tanto de la exposición a UV como a IR resulta esencial durante las inspecciones de calidad para evitar dañar los productos que se pretende examinar.

Cómo la iluminación afecta directamente la precisión de la detección y el retorno de la inversión (ROI)

Cuantificación de las mejoras en la calidad de imagen: relación de contraste, relación señal-ruido (SNR) y aumento de la detección de defectos

Una iluminación óptima para visión artificial mejora métricas fundamentales de imagen:

• Relación de Contraste aumenta entre un 30 % y un 60 % con iluminación direccional, haciendo que microgrietas y anomalías superficiales finas destaquen claramente frente al fondo.
• Relación señal-ruido (SNR) mejora en 15 dB con una iluminación uniforme, reduciendo la granulosidad en inspecciones a alta velocidad.
• Aumento de la detección de defectos alcanza el 40 % en la validación de piezas automotrices al combinar retroiluminación con imágenes multieje. Un mayor contraste y una relación señal-ruido (SNR) más alta permiten que los algoritmos identifiquen anomalías inferiores al milímetro, más allá de la capacidad visual humana.

Coste de una iluminación deficiente: rechazos falsos, retrabajo y tiempos de inactividad del sistema (datos de la AIA, 2023)

Una iluminación inadecuada desencadena fallos operativos en cadena:

• Rechazos falsos aumentan un 22 % bajo longitudes de onda inconsistentes, lo que provoca el descarte innecesario de componentes funcionales.
• Costos de reprocesamiento consumen el 18 % de los presupuestos de producción cuando los reflejos ocultan defectos en las soldaduras.
• Tiempo de Inactividad del Sistema promedian 15 000 USD/hora durante la recalibración, frecuentemente debido a la deriva térmica en matrices de LED (AIA, 2023). En conjunto, estos errores reducen el retorno de la inversión (ROI) un 34 % en los 200 sitios de fabricación estudiados. La optimización proactiva de la iluminación evita pérdidas estimadas en 740 000 USD/año en líneas de ensamblaje electrónico de alta volumetría.

Referencias prácticas de aplicación: adecuación de la iluminación para visión artificial a las necesidades industriales

El verdadero valor de las configuraciones ópticas se pone de manifiesto al analizar los resultados específicos obtenidos en sectores industriales concretos, donde una iluminación personalizada resuelve problemas únicos de inspección. Tomemos, por ejemplo, las plantas automotrices: la iluminación en cúpula ayuda a eliminar esos molestos reflejos en piezas curvas, lo que permite a los operarios examinar adecuadamente las costuras de soldadura. Estudios demuestran que este enfoque detecta defectos aproximadamente un 40 % mejor que la iluminación convencional de taller durante las revisiones de calidad. En la fabricación electrónica, por su parte, se emplean luces coaxiales especiales que emiten luz azul a una longitud de onda de 470 nm para identificar conexiones de soldadura diminutas en placas de circuito impreso. Esta técnica reduce los falsos positivos en torno a un 32 %, tal como confirmaron pruebas industriales recientes realizadas el año pasado. Y tampoco debemos olvidar las operaciones de procesamiento de alimentos: estas instalaciones incorporan retroiluminaciones industriales con clasificación IP69K y funciones adicionales de luz ultravioleta (UV) para detectar cualquier elemento no deseado en el interior de envases transparentes, todo ello cumpliendo rigurosamente los estrictos requisitos de limpieza establecidos por las autoridades reguladoras.

Cuando se trata de sistemas de verificación de embalajes, el retorno de la inversión se vuelve bastante evidente al analizar cómo se optimiza la iluminación. Las luces direccionales en barra marcan una verdadera diferencia en la lectura de reconocimiento óptico de caracteres (OCR) sobre superficies difíciles, como etiquetas arrugadas o láminas metálicas brillantes. Estas luces especializadas logran una tasa de lectura correcta en primera pasada de aproximadamente el 99,7 % en los procesos de serialización farmacéutica, frente al 85–90 % obtenido con configuraciones de iluminación convencionales. En el sector de la fabricación textil, las empresas informan un aumento del 27 % en la velocidad de inspección gracias a esas matrices LED de múltiples ángulos, capaces de detectar defectos en el tejido que, de otro modo, pasarían desapercibidos bajo las condiciones habituales de iluminación en planta. Consulte los datos de la tabla inferior, que muestran estas mejoras en distintos sectores industriales.

Estos puntos de referencia validan que la selección de luz de luz estructurada —y no simplemente el brillo máximo— aporta mejoras cuantificables en precisión, al tiempo que aborda los marcos regulatorios aplicables a cada sector vertical. La configuración óptima de iluminación para visión artificial surge de requisitos medibles de mejora de características, y no de especificaciones genéricas, lo que demuestra que las ópticas adaptadas a la aplicación transforman la fiabilidad de las inspecciones.

¿Listo para optimizar su iluminación para visión artificial?

La iluminación adecuada para visión artificial transforma la inspección de un centro de costes en una ventaja competitiva: el éxito radica en alinear el tipo de luz, el ángulo y la longitud de onda con su material, su tarea y su entorno. Para obtener orientación personalizada o acceder a soluciones industriales de iluminación (incluidas opciones específicas por longitud de onda y versiones robustecidas), colabore con un proveedor con experiencia comprobada en el sector.

HIFLY 15 años de experiencia en visión artificial—desde iluminación hasta cámaras y sistemas integrados—garantizan soluciones fiables y conformes que maximizan la precisión y el retorno de la inversión (ROI). Contáctenos hoy mismo para una consulta sin compromiso con el fin de optimizar su configuración de iluminación.