Біле, синє, червоне та зелене освітлення у системах машинного зору

У системах машинного зору колір освітлення вибирається не випадково — правильний колір може чітко вирізняти дефекти, тоді як неправильний ускладнює навіть найсучаснішим алгоритмам розпізнавання ознак. Багато хто недооцінює вплив кольору освітлення, що призводить до нестабільної точності інспектування.

Сьогодні ми пояснимо застосування чотирьох основних кольорів освітлення та однієї стратегії контрасту, щоб допомогти швидко обрати потрібне освітлення.

ⅰ. Білий світ: підходить для 80% загальних сценаріїв

Білий світ охоплює повний видимий спектр (380–750 нм), точно відтворюючи справжні кольори об'єктів. Це найуніверсальніший варіант освітлення і є «типовим вибором» при візуальному інспектуванні.

1. Основні переваги :

Рівномірний спектр і комплексне відтворення деталей, що усуває потребу турбуватися про сумісність матеріалів — чи то пластик, метал чи паперові вироби, білий світ здатний отримувати чіткі базові зображення.

2. Застосовні сценарії :

Базове тестування на початковому етапі перевірки (спочатку оцінка впливу під білим світлом, потім коригування), інспектування продуктів змішаних категорій (наприклад, одночасна перевірка пластикових та металевих деталей на одній виробничій лінії) та сценарії, що вимагають виявлення різниці в кольорі (наприклад, перевірка кольору харчових продуктів).

Примітка:

Коли ви не впевнені, який колір обрати, починайте з білого світла. Воно підходить для 80% загальних сценаріїв інспекції.

ⅱ . Синє світло: посилення дрібних дефектів

Синє світло має коротку довжину хвилі (450–495 нм) і сильно розсіюється при взаємодії з дрібними структурами (наприклад, подряпинами, частинками), що робить його ідеальним для виявлення мікродефектів на високовідбивних матеріалах.

1. Основні переваги :

Пригнічує дзеркальне відбиття на металах (наприклад, запобігає блискавиці на поверхнях із нержавіючої сталі), забезпечуючи високий контраст для дефектів, таких як подряпини та вмятини.

2. Застосовні сценарії :

Огляд поверхні металевих деталей (наприклад, подряпини на підшипниках автомобілів, вм'ятини на рамах смартфонів), виявлення дрібних домішок на скляних поверхнях та сценарії, що вимагають точного локалізації краю (наприклад, вирівнювання контактів мікросхем).

Примітка: синє світло може бути надто яскравим для очей; під час роботи необхідно використовувати захисні окуляри.

ⅲ. Червоний світло: Висока проникна здатність

Червоне світло має більшу довжину хвилі (620–750 нм), що дозволяє йому проникати крізь певні темні або напівпрозорі матеріали. Воно підходить для інспектування «ознак всередині або під поверхнями».

1. Основні переваги

Не поглинається темними матеріалами, що дозволяє йому проникати крізь поверхні та виявляти приховані ознаки — наприклад, робить символи видимими крізь темні пластикові пляшки.

2. Застосовні сценарії

Розпізнавання символів на темних пляшках із рідиною (наприклад, пляшки з оральними ліками, чорнила), виявлення внутрішніх бульбашок у напівпрозорих колоїдах (наприклад, силікон, смола) та визначення домішок між шарами тканини.

Примітка: червоне світло може бути надто яскравим для очей; під час роботи необхідно використовувати захисні окуляри.

ⅳ. Зелений світло: пригнічення фонових перешкод для точного розпізнавання символів

Зелене світло має середню довжину хвилі (520–570 нм) і чудово працює в монохромних камерних системах, ефективно пригнічуючи фонові перешкоди та підсилюючи характеристики об'єкта.

1. Основні переваги

Забезпечує дуже високий контраст для червоних об'єктів (наприклад, червоні символи стають яскравішими під зеленим світлом) і може «нейтралізувати» зелені фони (наприклад, зелені кришки пляшок стають темнішими під зеленим світлом, що робить білі символи більш виразними).

2. Застосовні сценарії

Розпізнавання символів на етикетках упаковки (наприклад, білі партії номерів на зелених кришках пляшок), виявлення червоних дефектів (наприклад, білих домішок на червоних гумових деталях) та виділення цілей на зашумлених фонів (наприклад, позиціонування деталей на зелених конвеєрах).

Примітка: зелене світло може бути надто яскравим для очей; під час роботи необхідно використовувати захисні окуляри.

ⅴ. Ключова стратегія: підвищення контрасту за допомогою «суміжних/доповнюючих кольорів»

Після вибору потрібного кольору освітлення, застосування «стратегії кольорового контрасту» може подвоїти ефективність інспектування:

1. Стратегія суміжних кольорів

Використовуйте колір освітлення, близький до кольору об'єкта (наприклад, зелений світло для зелених деталей). Це робить об'єкт яскравішим на зображенні та «нейтралізує» відволікаючі фони — наприклад, зелені малюнки на зелених упаковочних пакетах стають блідкими під зеленим світлом, що запобігає перешкоджанню розпізнаванню білих QR-кодів .

2. Стратегія доповнюючих кольорів

Використовуйте колір освітлення, протилежний до кольору об'єкта на кольоровому колі (наприклад, червоний проти зеленого, синій проти жовтого). Це створює сильний контраст яскравості — наприклад, білі символи на зеленому тлі стають яскравішими під червоним світлом, тоді як тло темнішає, значно покращуючи показники успішного розпізнавання.

ⅵ. Підсумок: таблиця вибору кольору освітлення для зручності

Основна мета кольору освітлення — «підвищити контраст між об'єктом і тлом». Не варто це ускладнювати. Виходячи з матеріалу та типу дефекту, скористайтеся наведеною нижче таблицею та застосуйте стратегію суміжних/доповняльних кольорів, щоб досягти оптимальної якості зображення й подвоїти ефективність алгоритмів.

Вибір кольору освітлення вимагає всебічного врахування таких чинників: