Kako izbrati osvetlitev za strojno vidnost za vašo uporabo

Kamera lahko pregleda le sliko, ki jo prejme, zato je svetloba za strojno vizijo funkcionalni del sistema za pregled, ne pa dodatka. Prava osvetlitev loči značilnost, ki nas zanima, od ozadja; napačna osvetlitev pa lahko skrije režo, izbriše kodo ali naredi stabilen del nestabilnega videza. Začnite z napako, površino, gibanjem in geometrijo kamere – ne z obliko svetlobe iz kataloga.

Uporabite ta postopek za zožitev svetloba za strojno vizijo možnosti pred preskusom na delovni mizi. Zelo uporaben je, kadar je del odsevno, ukrivljeno, v gibanju ali izpostavljeno spreminjajoči se ambientni svetlobi.

1. Pred izbiro svetlobe za strojno vizijo določite značilnost za pregled

Zapišite natančno, kar sistem mora razločevati. Ali manjka sestavni del, tiskana črka, izbočen rob, vdrtina, razlika v barvi ali površinska reža? Nato določite, kaj je treba potisniti: teksturo ozadja, odseve, sence, plastično prevleko ali bližnje značilnosti. Uporabno izjavo o sprejemljivosti je: »Ciljna značilnost mora ustvariti dovolj ponovljive kontraste, da jo lahko kamera in algoritem za pregled ločita od običajnih razlik.«

Prav tako dokumentirajte vidno polje, delovno razdaljo, orientacijo dela, hitrost trakovega sistema, eksponiranje kamere, odprtino leče in pogoje okoljske svetlobe. Ti podatki preprečujejo pogosto napako: izbiro močne svetlobe, svetloba za strojno vizijo ki ne zagotavlja potrebnega kontrasta na kameri.

2. Prilagodite geometrijo osvetlitve površini in napaki

Kot osvetlitve običajno pomembnejši kot surova jakost. Začnite z naslednjimi točkami, nato jih preverite z slikami dobrih in slabih delov:

• Svetloba v svetlem polju ali smerna svetloba: Svetlobna palica ali obročasta svetilka lahko ustvarita smerno kontrastnost za robove, teksturo in značilnosti z napovedljivo orientacijo. Spremenite kot, kadar se odsevi preveč izpostavijo značilnosti.
• Osvetlitev v temnem polju: Nizko-kotna, poševna osvetlitev pogosto poudari reže, izbočene oznake, robove in delce, saj te značilnosti razpršijo svetlobo proti kameri. To je pogosto močna prva izkušnja za pregled površinskih napak.
• Razpršena osvetlitev: Kupola, tunel ali druge razpršene razporeditve zmanjšajo prevlado posameznih odsevov. Uporabne so kot začetne možnosti za sijavne, mešane reflektivnosti ali ukrivljene dele, kjer neposredna osvetlitev povzroča nestabilne svetle točke.
• Osvetlitev z zadnje strani: Uporabite nasprotno osvetlitev, kadar je ključna informacija silueta, luknja, reža, zunanji kontur ali prisotnost/odsotnost. Nasprotna osvetlitev običajno ni prva izbira za podrobnosti tiskanih površin.
• Koaksialna razsvetljava: Za bolj ravne reflektivne cilje lahko osvetlitev vzdolž optične osi pomaga ustvariti nadzorovane odboje vzdolž optične osi ter razkriti izbrane ravninske oznake ali razlike v teksturi.

Te kategorije ne smete obravnavati kot jamstva. Polirana površina morda zahteva razpršeno osvetlitev za eno napako in nizko-kotno svetlobo za drugo. svetloba za strojno vizijo izvedite test slike A/B z dejanskim proizvodnim materialom, končno obdelavo in vzorci napak.

3. Izberite barvo in valovno dolžino za kontrast slike

Bela svetloba je praktična izhodiščna točka, kadar je treba ohraniti barvo, vendar lahko monokromatska osvetlitev poenostavi pregled v sivih odtenkih. Cilj ni izbrati vizualno privlačne barve, temveč ustvariti uporabno razliko v odzivu kamere med značilnostjo in njenim okoljem.

Na primer lahko obarvano oznako, barvilo ali prevleko zelo različno odzovejo na rdečo, modro, zeleno, infrardečo ali ultravijolično osvetlitev. Črno-beli fotoaparat z ustreznim filtrom lahko še dodatno zmanjša neželene spektralne informacije. Če razmisljate o uporabi IR ali UV, preverite občutljivost fotoaparata, prepustnost leč, varnostne zahteve in proizvodno okolje, preden se odločite. Aktivna spremenljiva knjižnica HIFLY potrjuje, da so pri standardni beli svetlobi, ki ne loči zahtevane značilnosti, lahko pomembne valovne dolžine, kot so IR, UV in ozkopasovna vidna osvetlitev.

4. Izračunajte pokritost, enakomernost in delovno razdaljo

Asvetloba za strojno vizijo mora pokrivati vidno polje pri dejanski razdalji namestitve, ne le pri nominalni velikosti dela. Povečanje razdalje lahko izboljša fizični prostor, vendar spremeni pokritost in lahko zmanjša osvetlitev cilja. Preverite, ali geometrija ustvari gladko uporabno površino po celotnem vidnem polju, vključno z vogali.

Ocenite enakomernost z izdelovalno kamero in nastavitvami izpostavljenosti. Slika, ki je v sredini sprejemljiva, na robu pa temna, lahko povzroči odmik praga, napačne zavrnitve ali dodatno zapletenost obdelave slik. Pustite prostor za oklepaje, zaščitne elemente, ohišja leč in vse potrebne zaklanjanje ambientalne svetlobe.

5. Izberite neprekinjeno ali stroboskopsko obratovanje glede na gibanje

Za nepremične ali počasne cilje je lahko neprekinjena obratovanja dovolj in preprosta. Za hitro gibanje traku je stroboskopska svetloba svetloba za strojno vizijo usklajena z izpostavljenostjo kamere, ki zagotavlja kratek intenziven impulz za zamrzovanje gibanja. Svetloba, krmilnik, sprožilec kamere in izpostavljenost je treba oceniti kot eno časovno verigo.

Zahtevajte od dobavitelja dovoljen način obratovanja, širino impulza, omejitve cikla delovanja, vmesnik za sprožitev in termične smernice. Svetlobni impulzi z visokim tokom niso preprosto »več svetlobe«: dovoljeno preobremenjevanje je odvisno od dejavnikov, kot so cikel delovanja in odvajanje toplote. Potrdite rezultat v predstavnem proizvodnem ciklu, ne le v krajši predstavitvi.

6. Preverite združljivost nadzornika in okoljske omejitve

Pred izdajo potrdite električno združljivost med svetilko in nadzornikom, vključno z vhodno napetostjo, tokom, tipom priključka, načinom temnjenja, logiko sprožitve in polariteto. Preverite, ali nadzornik podpira časovno natančnost in ponovljivost intenzitete, ki jih vaša aplikacija zahteva. Zapišite znano dobro nastavitev, da se sistem po vzdrževanju lahko obnovi.

Upoštevajte toploto, vibracije, prah, čiščenje z vodo in razpoložljiv prostor za namestitev. Če je uporaba zahtevna, preverite, ali je izbrana zaščitna oznaka ohišja in način pritrditve ustrezna. Dokumentirana sposobnost razvoja izdelkov in podpora pri izbiranju aplikacijsko specifičnih rešitev podjetja HIFLY sta lahko koristni, kadar je treba standardno geometrijo svetlobe ali valovno dolžino prilagoditi omejitvam pri pregledu.

7. Preverite izbiro z poskusom zajema slike v proizvodnem okolju

Končno izbiro opravite na podlagi slik, ne kataloga. Preizkusite normalne dele, znane napake, pričakovane razlike v površini in najvišjo pričakovano hitrost proizvodne linije. Primerjajte ločljivost signal–šum, stabilnost odseva, rezervno osvetlitev in obnašanje glede napačnih zavrnitev. Slike pregledajte po segrevanju opreme, saj lahko temperaturne spremembe in spremembe pritrditve vplivajo na ponovljivost.

1. Nastavite kamero, objektiv, vidno polje in delovno razdaljo čim bližje načrtovani namestitvi.
2. Preizkusite vsaj dve različni geometriji osvetlitve, kadar je površina odsevna ali je napaka subtilna.
3. Spreminjajte valovno dolžino le tam, kjer je verjetno, da se material ali oznaka drugače odzove.
4. Preverite časovanje neprekinjene in stroboskopske osvetlitve pri dejanski proizvodni hitrosti.
5. Shranite predstavne slike in odobrena nastavitve kontrolerja skupaj z izvedbenimi specifikacijami za pregled.

Praktični kontrolni seznam za izbiro svetilnikov za strojno vizijo

Preskus pretvorite v nadzorjano primerjavo.

Ustvarite kratek preskusni zapis za vsakega svetloba za strojno vizijo kandidata. Fotografirajte iste brezhibne in okvarjene vzorce z nespremenjenimi nastavitvami kamere, nato vsakega ocenite svetloba za strojno vizijo glede kontrasta značilnosti, bleščanja, pokritosti in rezervnega časa. S tem postane svetloba za strojno vizijo odločitev sledljiva namesto subjektivna.

Ko izgledata dve možnosti podobno, spremenite eno spremenljivko naenkrat. Primerjajte svetloba za strojno vizijo kot pred spremembo osvetlitve; primerjajte valovno dolžino pred spremembo praga pregleda. Izbrani svetloba za strojno vizijo naj še vedno razkrije značilnost po običajni variaciji dela in realističnem premiku položaja.

Ohranite odobreno svetloba za strojno vizijo nastavitev skupaj z fotografijami položaja nosilca, nastavitve krmilnika in recepture kamere. Ta referenčna točka pomaga tehnikom obnoviti sistem po vzdrževanju. Če se uvede nova površinska obdelava materiala, ponovno preverite svetloba za strojno vizijo preizkus namesto da bi predpostavili, da bo obstoječa nastavitev ostala zanesljiva.

Pri večstaničnem pregledu zagotovite, da ima vsak svetloba za strojno vizijo določeno vlogo. En svetloba za strojno vizijo lahko razkrije površinsko režo, drug pa zagotovi meritev siluete. Ločitev teh nalog lahko ustvari zanesljivejše slike kot zahteva od enega samega svetloba za strojno vizijo da razkrije vse značilnosti.

Ključna zaključitev

Izbira svetloba za strojno vizijo gre za nalogo kontrastnega inženiringa. Začnite z lastnostjo, ki jo želite razkriti, uporabite geometrijo osvetlitve za nadzor odsevov in senc, nato potrdite valovno dolžino, pokritost, časovne omejitve in toplotne omejitve s pomočjo dejanskih slik. Strukturirana preskusna metoda zmanjša verjetnost, da boste rešili programsko težavo, ki jo v resnici povzroča neustrezna osvetlitev. Za aplikacije z nenavadnimi površinami, hitrostmi ali valovnimi dolžinami vključite strokovnjaka za osvetlitev že v zgodnji fazi in na razpravo prinesite predstavne dele ter vzorce napak.