Was sind die Lichtquellen für die maschinelle Bildverarbeitung?

Lichtquellen für die industrielle Bildverarbeitung

Bildverarbeitungssysteme sind auf hochwertige Lichtquellen angewiesen, um die zu prüfenden Objekte zu beleuchten, damit Kameras und Sensoren detaillierte Bilder aufnehmen können. Die Wahl der Beleuchtung kann die Effektivität des Systems erheblich beeinflussen, da sie bestimmte Merkmale hervorheben, den Kontrast verbessern oder bestimmte Defekte hervorheben kann.

Arten von Lichtquellen

• LED-Leuchten : LEDs sind aufgrund ihrer langen Lebensdauer, ihres Wellenlängenbereichs, ihrer hohen Helligkeit und ihrer Fähigkeit, Stroboskopeffekte auszulösen, die am häufigsten verwendete Lichtquelle in der industriellen Bildverarbeitung. Sie sind energieeffizient und können in verschiedenen Formen (Ringe, Balken, Punkte) konfiguriert werden.
• Leuchtstofflampen : Leuchtstofflampen bieten gleichmäßiges Licht mit einem breiten Spektralbereich. Allerdings ist ihre Helligkeit im Vergleich zu LEDs begrenzt und ihre Lebensdauer ist kürzer.
• Halogenlampen : Halogenlampen bieten hohe Helligkeit und hervorragende Farbwiedergabe. Trotz ihrer erheblichen Wärmeabgabe und geringeren Energieeffizienz sind sie für Anwendungen geeignet, die eine hohe Beleuchtungsintensität erfordern oder bei denen eine präzise Farbgenauigkeit unerlässlich ist.
• Glasfaserleuchten : Diese Leuchten verwenden eine Lichtquelle, häufig eine Halogen- oder LED-Lampe, bei der das Licht über Glasfaserkabel zur Inspektionsstelle transportiert wird. Dieser Ansatz ermöglicht eine flexible Positionierung der Beleuchtung und kann in beengten Räumen nützlich sein.
• Laserlicht : Laser erzeugen intensives, fokussiertes Licht, mit dem sich scharfe Kontraste erzeugen oder mithilfe strukturierter Lichtverfahren Entfernungen hochpräzise messen lassen.
• Glühlampen : Obwohl sie aufgrund ihrer Ineffizienz und relativ kurzen Lebensdauer weitgehend aus dem Verkehr gezogen wurden, werden Glühlampen gelegentlich noch verwendet, da sie Farben relativ genau wiedergeben können.

Überlegungen zur Auswahl einer Lichtquelle

• Wellenlänge : Verschiedene Anwendungen können unterschiedliche Lichtfarben oder Wellenlängen erfordern. Infrarotlicht kann zum Durchsehen bestimmter Materialien verwendet werden, während UV-Licht zum Erzeugen von Fluoreszenz verwendet werden kann.
• Intensität : Die Helligkeit des Lichts muss der Empfindlichkeit der Kamera und den Anforderungen der Inspektion entsprechen. Zu helles Licht kann Blendung und Reflexionen verursachen, während unzureichende Beleuchtung zu verrauschten Bildern führen kann.
• Gleichmäßigkeit : Für konsistente Prüfergebnisse ist eine gleichmäßige Beleuchtung oft entscheidend. Diese kann durch die Lichtquelle, ihre Platzierung und die verwendeten Streuelemente beeinflusst werden.
• Richtung : Durch den Winkel und die Richtung der Beleuchtung können unterschiedliche Merkmale hervorgehoben werden, z. B. durch die Verwendung von Hintergrundbeleuchtung für Silhouettenbilder oder durch gerichtetes Licht zum Hervorheben von Oberflächenstrukturen.
• Steuerung : Die Möglichkeit zum Stroboskoplicht oder zur Anpassung der Lichtintensität kann für die Aufnahme von Bildern sich schnell bewegender Objekte oder bei Veränderungen des natürlichen Lichts von entscheidender Bedeutung sein.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Wahl der Beleuchtung in einem Bildverarbeitungssystem von entscheidender Bedeutung ist und auf die spezifischen Anforderungen der Anwendung zugeschnitten sein muss, um eine optimale Bildqualität und Prüfzuverlässigkeit zu gewährleisten.