Was ist eine Bildverarbeitungsbeleuchtung?
Im Allgemeinen werden die Leuchtdichte- und Farbinformationen durch die Eigenschaften des Beleuchtungslichts, die Reflexionseigenschaften des Objekts und die Erkennungseigenschaften der Kamera bestimmt.
Die geeignete Art, Form, Position und Farbe der Beleuchtung hängt vom Zweck der Bildverarbeitung ab. Bildverarbeitungsbeleuchtungen erfordern ein hohes Signal-Rausch-Verhältnis (S/N), eine gleichmäßige Beleuchtung und stabile Ausleuchtung.
Zu den Beleuchtungsarten gehören LED, Halogen, Fluoreszenz und Xenon, wobei die LED-Beleuchtung für die Bildverarbeitungsbeleuchtung als besser geeignet angesehen wird.
Anwendungen der Bildverarbeitungsbeleuchtung
Die Bildverarbeitungsbeleuchtung wird hauptsächlich zur Erkennung von Fehlern und Fremdkörpern in Industrieprodukten eingesetzt.
Fehler in Industrieerzeugnissen können geprüft werden, indem das Objekt mit Licht in geeigneter Form, Position und Wellenlänge beleuchtet und die Schattierung des von der Kamera erfassten Bildes verwendet wird.
In gleicher Weise können Fremdkörper in Industrieprodukten geprüft werden, indem eine geeignete Beleuchtung durch die Rückseite des Industrieprodukts gesendet und mit einer Kamera erfasst wird.
Da die Reflexionseigenschaften des Lichts (Reflexionswinkel, spektrale Eigenschaften) je nach Objekt variieren, wird eine Beleuchtung verwendet, die den Einfallswinkel und die Wellenlänge flexibel verändern kann.
Funktionsweise der Bildverarbeitungsbeleuchtung
Drei Faktoren beeinflussen die Schattierung eines Bildes: die Eigenschaften der Lichtquelle, die Eigenschaften der Objekte, die das Licht reflektieren oder durchlassen und die Eigenschaften der Kamera, die das Licht aufnimmt. Außerdem ist bekannt, dass diese Eigenschaften mit der Wellenlänge des Lichts variieren (spektrale Eigenschaften).
Bei der Erkennung von Fehlern in Industrieprodukten wird die diffuse Reflexion des Lichts im Bereich des Fehlers genutzt. Wenn das Industrieprodukt von einer gerichteten Lichtquelle in einem geringen Winkel angestrahlt wird und die Kamera das direkt reflektierte Licht nicht erkennt, kann nur das von der zerkratzten Stelle diffus reflektierte Licht erfasst werden. Infolgedessen wird nur im Bereich des Fehlers ein helles Bild erzeugt.
Um das Vorhandensein von Fremdkörpern im Inneren eines Industrieprodukts zu prüfen, wird Durchlicht von einer Lichtquelle mit einer bestimmten Wellenlänge ausgestrahlt und von einer Kamera erfasst. Da verschiedene Objekte unterschiedliche spektrale Eigenschaften haben, können die spektralen Eigenschaften der Lichtquelle so eingestellt werden, dass nur die Fremdkörper hell erscheinen.
Die gewünschte Beleuchtung variiert je nach Zweck der Bildverarbeitung, aber die folgenden Kriterien werden hauptsächlich bei der Auswahl der Beleuchtung verwendet: erstens, ob sie direkt, diffus oder durchscheinend sein soll; zweitens die Form und Größe der Beleuchtung; drittens die Farbe (spektrale Eigenschaften) der Beleuchtung; viertens: Die Lichtquelle sollte eine andere Wellenlänge als das beleuchtete Objekt haben.