Wie man 5 gängige Maschinensichtleuchten auswählt
Maschinelle SichtbeleuchtungDie Technik beschreibt, wie ein Licht physisch relativ zum Ziel positioniert ist. Es gibt fünf gängige Vision-Beleuchtungstechniken: Ringbeleuchtung, Hintergrundbeleuchtung, Richtungsbeleuchtung (Hell- und Dunkelfeld), Ringbeleuchtung mit niedrigem Winkel und Koaxialbeleuchtung.
1. Ringbeleuchtung
Ringbeleuchtung ist der bewährte Standard in der Sichtbeleuchtung und wird am häufigsten bei allgemeinen Sichtinspektionen verwendet. Standard-Ringleuchten sind direkt an der Kamera oder dem Sichtsensor montiert und beide Teile können für Komfort als ein Teil montiert werden. Ringlichter beleuchten den Bereich direkt vor der Kamera hell und sind besonders nützlich zur Inspektion kleiner Teile.
2. Hintergrundbeleuchtung
Bei der Gegenlichtbeleuchtung befindet sich die Lichtquelle – normalerweise eine spezialisierte Hintergrundbeleuchtung, die gleichmäßiges, hochintensives Licht liefert – hinter dem Objekt und scheint direkt in die Kamera hinein. Gegenbeleuchtung ist die Technik mit dem höchsten Kontrast und erzeugt ein binäres Bild, das leicht zu verarbeiten ist.
Bei undurchsichtigen Objekten erzeugt die Gegenbeleuchtung ein Bild, das einen dunklen Schatten des Teils (eine Silhouette) zeigt. Die Silhouette kann dann auf die richtige Größe und Form überprüft werden. Die mit Hintergrundbeleuchtung erzeugten Hochkontrastbilder sind ideal für Anwendungen mit hoher Genauigkeit wie Präzisionsmessung, Messung kleiner Bauteile, das Erkennen von Löchern und die Überprüfung der Platzierung und Ausrichtung der Bauteile.
Für durchscheinende Objekte ist Gegenlicht eine gängige Technik, um nach Defekten zu suchen oder einen Grad der Durchsichtigkeit zu erkennen. Hintergrundbeleuchtung ist keine geeignete Technik, um Oberflächenfarbe oder -textur zu erkennen.
3. Gerichtete Beleuchtung
Gerichtete Beleuchtung erzeugt Schatten, um Tiefenänderungen zu erkennen, bestimmte Oberflächenwinkel zu beleuchten und Reflexion reflektierender Oberflächen zu vermeiden, wenn sie in einem Winkel weg von der Linse gerichtet sind. Gerichtete Beleuchtung kann entweder im Hellfeld oder im Dunkelfeld sein.
Bei hellfeldgerichteter Beleuchtung ist die Lichtquelle so positioniert, dass sie mehr oder weniger senkrecht zum Objekt leuchtet, wodurch das Objekt hell erscheint. Die Merkmale auf der Oberfläche des Objekts sind sichtbar, aber nicht stark kontrastiert. Allerdings ist HellfeldBeleuchtung kann auf stark reflektierenden Oberflächen Blendung und Hotspots erzeugen und kann die Oberflächentextur möglicherweise nicht sichtbar machen.
Bei Dunkelfeld-Gerichtsbeleuchtung ist die Lichtquelle in einem niedrigen Winkel positioniert, sodass ihr Licht vom Objekt abgewandt von der Kamera reflektiert wird. Dunkelfeldbeleuchtung führt zu einem dunkleren Gesamtbild, aber Oberflächenfehler, erhöhte Merkmale und Texturen wirken hell und heben sich vom Rest des Ziels ab. Dunkelfeldbeleuchtung reduziert die Blendung, was sie ideal zur Inspektion glänzender Objekte macht, und diese Technik kann auch verwendet werden, um Höhenunterschiede zu messen, indem Schatten erzeugt werden, die leicht messbar sind.
Flächenlichter, Scheinwerfer und Barlampen sind gängige Lichtquellen, die eine Richtung liefern. Flächenlichter und Scheinwerfer sorgen für gleichmäßige Beleuchtung in einem konzentrierten Bereich und können unabhängig von der optischen Achse des Sehsensors innerhalb Ihrer bestehenden Inspektion montiert werden. Benutzer können die Richtung oder den Abstand des Lichts für einen besseren optischen Kontrast ändern, ohne Leuchten hinzufügen oder die inspizierten Teile neu ausrichten zu müssen.
Gleichzeitig bieten Barlichter, auch als lineare Array-Lichter bekannt, eine stärkere Beleuchtung, um große Bereiche zu beleuchten und gleichzeitig Staub, Nebel und Schmutz zu durchdringen. Leistenlampen bieten saubere, helle und gleichmäßige Beleuchtung, um den optischen Kontrast zu erzeugen, der für zuverlässige, genaue Inspektionen größerer Objekte auf größere Entfernungen notwendig ist.
4. Niedrigwinkel-Ringbeleuchtung
Eine Form der Dunkelfeldbeleuchtung, ein Ringlicht mit niedrigem Winkel, dessen LEDs in einem Ring montiert sind, der auf den Bereich zeigt, der fast senkrecht zur Kamerasicht steht. Ringlichter mit niedrigem Winkel erzeugen Schatten und helle Flecken, um Veränderungen in Tiefe und Oberflächentextur zu erkennen. Niedrigwinkel-Ringbeleuchtung ist ideal zur Inspektion von Oberflächenmängeln, Ätzungen und geprägten Markierungen.
5. Koaxialbeleuchtung
Eine Form der Hellfeldbeleuchtung, ein Koaxiallicht, verwendet einen Strahlteiler, um das Licht entlang der optischen Achse der Kamera zu fokussieren und so direktes und diffuses Licht zu liefern, das reflektierende Oberflächen hell und ohne Blendung erscheinen lässt. Die Kamera blickt von oben durch das koaxiale Licht nach unten zum Zielbereich darunter.
Diese Technik kann verwendet werden, um Schatten zu eliminieren, glänzende Objekte zu inspizieren oder Oberflächentexturunterschiede zu erkennen. Das koaxiale Licht und das Licht mit niedrigem Winkellicht erzeugen entgegengesetzte Bilder, wobei die Merkmale dunkel und hell erscheinen.
Wahl der richtigen Lichtwellenlänge
Neben der Wahl der richtigen Beleuchtungstechnik können verschiedene Lichtwellenlängen auch genutzt werden, um zusätzlichen Kontrast zu erzeugen, interessante Merkmale hervorzuheben oder die Sichtbarkeit unbedeutender Merkmale zu verringern.
Farben des Lichts
Verschiedene Lichtfarben können verwendet werden, um zusätzlichen Kontrast zu erzeugen, um bestimmte Merkmale zu verdecken oder hervorzuheben. Im Allgemeinen lässt eine Lichtquelle, die eine ähnliche Farbe wie das Teil hat, das Teil heller erscheinen. Zum Beispiel lässt ein roter Teil, der mit einem roten Ringlicht beleuchtet wird, den roten Teil auf dem Bild hell erscheinen.
Umgekehrt erscheint das Teil dunkler, wenn die Farbe einer Lichtquelle sich von der Farbe des Teils unterscheidet. Ein Beispiel ist, wenn derselbe rote Teil von einem grünen Licht beleuchtet wird, erscheint der rote Teil dunkel.
Ultraviolettes (UV) Licht
Ultraviolettes (UV) Licht kann verwendet werden, um interessante Merkmale zu zeichnen, wenn der Kontrast zum Hintergrund sehr gering ist, wie zum Beispiel klare Klebstoffkugeln auf einem Teil. Das Leuchten von UV-Licht auf den Kleber kann einen leuchtenden Effekt (Fluoreszenz) erzeugen, der den Kleber deutlich vom Hintergrund abhebt. Dies erleichtert es dem Sehsystem, zuverlässig zu erkennen, wenn Klebstoff fehlt oder falsch aufgetragen wird.
Infrarotlicht (IR)
Infrarotlicht (IR) kann verwendet werden, um unbedeutende Merkmale zu verbergen, indem der Kontrast bestimmter Objekte reduziert wird. Zum Beispiel reflektieren einige Tintenarten, die im sichtbaren Spektrum dunkel erscheinen, große Mengen IR-Licht. In diesen Fällen kann die Tinte in einem Graustufenbild verschwinden – ein Effekt, der verwendet werden kann, um bestimmte unbedeutende Merkmale zu verbergen. IR-Licht kann auch verwendet werden, um Blendung und Reflexionen bei der Inspektion glänzender Objekte zu reduzieren.
1. Ringbeleuchtung
Ringbeleuchtung ist der bewährte Standard in der Sichtbeleuchtung und wird am häufigsten bei allgemeinen Sichtinspektionen verwendet. Standard-Ringleuchten sind direkt an der Kamera oder dem Sichtsensor montiert und beide Teile können für Komfort als ein Teil montiert werden. Ringlichter beleuchten den Bereich direkt vor der Kamera hell und sind besonders nützlich zur Inspektion kleiner Teile.
2. Hintergrundbeleuchtung
Bei der Gegenlichtbeleuchtung befindet sich die Lichtquelle – normalerweise eine spezialisierte Hintergrundbeleuchtung, die gleichmäßiges, hochintensives Licht liefert – hinter dem Objekt und scheint direkt in die Kamera hinein. Gegenbeleuchtung ist die Technik mit dem höchsten Kontrast und erzeugt ein binäres Bild, das leicht zu verarbeiten ist.
Bei undurchsichtigen Objekten erzeugt die Gegenbeleuchtung ein Bild, das einen dunklen Schatten des Teils (eine Silhouette) zeigt. Die Silhouette kann dann auf die richtige Größe und Form überprüft werden. Die mit Hintergrundbeleuchtung erzeugten Hochkontrastbilder sind ideal für Anwendungen mit hoher Genauigkeit wie Präzisionsmessung, Messung kleiner Bauteile, das Erkennen von Löchern und die Überprüfung der Platzierung und Ausrichtung der Bauteile.
Für durchscheinende Objekte ist Gegenlicht eine gängige Technik, um nach Defekten zu suchen oder einen Grad der Durchsichtigkeit zu erkennen. Hintergrundbeleuchtung ist keine geeignete Technik, um Oberflächenfarbe oder -textur zu erkennen.
3. Gerichtete Beleuchtung
Gerichtete Beleuchtung erzeugt Schatten, um Tiefenänderungen zu erkennen, bestimmte Oberflächenwinkel zu beleuchten und Reflexion reflektierender Oberflächen zu vermeiden, wenn sie in einem Winkel weg von der Linse gerichtet sind. Gerichtete Beleuchtung kann entweder im Hellfeld oder im Dunkelfeld sein.
Bei hellfeldgerichteter Beleuchtung ist die Lichtquelle so positioniert, dass sie mehr oder weniger senkrecht zum Objekt leuchtet, wodurch das Objekt hell erscheint. Die Merkmale auf der Oberfläche des Objekts sind sichtbar, aber nicht stark kontrastiert. Allerdings ist HellfeldBeleuchtung kann auf stark reflektierenden Oberflächen Blendung und Hotspots erzeugen und kann die Oberflächentextur möglicherweise nicht sichtbar machen.
Bei Dunkelfeld-Gerichtsbeleuchtung ist die Lichtquelle in einem niedrigen Winkel positioniert, sodass ihr Licht vom Objekt abgewandt von der Kamera reflektiert wird. Dunkelfeldbeleuchtung führt zu einem dunkleren Gesamtbild, aber Oberflächenfehler, erhöhte Merkmale und Texturen wirken hell und heben sich vom Rest des Ziels ab. Dunkelfeldbeleuchtung reduziert die Blendung, was sie ideal zur Inspektion glänzender Objekte macht, und diese Technik kann auch verwendet werden, um Höhenunterschiede zu messen, indem Schatten erzeugt werden, die leicht messbar sind.
Flächenlichter, Scheinwerfer und Barlampen sind gängige Lichtquellen, die eine Richtung liefern. Flächenlichter und Scheinwerfer sorgen für gleichmäßige Beleuchtung in einem konzentrierten Bereich und können unabhängig von der optischen Achse des Sehsensors innerhalb Ihrer bestehenden Inspektion montiert werden. Benutzer können die Richtung oder den Abstand des Lichts für einen besseren optischen Kontrast ändern, ohne Leuchten hinzufügen oder die inspizierten Teile neu ausrichten zu müssen.
Gleichzeitig bieten Barlichter, auch als lineare Array-Lichter bekannt, eine stärkere Beleuchtung, um große Bereiche zu beleuchten und gleichzeitig Staub, Nebel und Schmutz zu durchdringen. Leistenlampen bieten saubere, helle und gleichmäßige Beleuchtung, um den optischen Kontrast zu erzeugen, der für zuverlässige, genaue Inspektionen größerer Objekte auf größere Entfernungen notwendig ist.
4. Niedrigwinkel-Ringbeleuchtung
Eine Form der Dunkelfeldbeleuchtung, ein Ringlicht mit niedrigem Winkel, dessen LEDs in einem Ring montiert sind, der auf den Bereich zeigt, der fast senkrecht zur Kamerasicht steht. Ringlichter mit niedrigem Winkel erzeugen Schatten und helle Flecken, um Veränderungen in Tiefe und Oberflächentextur zu erkennen. Niedrigwinkel-Ringbeleuchtung ist ideal zur Inspektion von Oberflächenmängeln, Ätzungen und geprägten Markierungen.
5. Koaxialbeleuchtung
Eine Form der Hellfeldbeleuchtung, ein Koaxiallicht, verwendet einen Strahlteiler, um das Licht entlang der optischen Achse der Kamera zu fokussieren und so direktes und diffuses Licht zu liefern, das reflektierende Oberflächen hell und ohne Blendung erscheinen lässt. Die Kamera blickt von oben durch das koaxiale Licht nach unten zum Zielbereich darunter.
Diese Technik kann verwendet werden, um Schatten zu eliminieren, glänzende Objekte zu inspizieren oder Oberflächentexturunterschiede zu erkennen. Das koaxiale Licht und das Licht mit niedrigem Winkellicht erzeugen entgegengesetzte Bilder, wobei die Merkmale dunkel und hell erscheinen.
Wahl der richtigen Lichtwellenlänge
Neben der Wahl der richtigen Beleuchtungstechnik können verschiedene Lichtwellenlängen auch genutzt werden, um zusätzlichen Kontrast zu erzeugen, interessante Merkmale hervorzuheben oder die Sichtbarkeit unbedeutender Merkmale zu verringern.
Farben des Lichts
Verschiedene Lichtfarben können verwendet werden, um zusätzlichen Kontrast zu erzeugen, um bestimmte Merkmale zu verdecken oder hervorzuheben. Im Allgemeinen lässt eine Lichtquelle, die eine ähnliche Farbe wie das Teil hat, das Teil heller erscheinen. Zum Beispiel lässt ein roter Teil, der mit einem roten Ringlicht beleuchtet wird, den roten Teil auf dem Bild hell erscheinen.
Umgekehrt erscheint das Teil dunkler, wenn die Farbe einer Lichtquelle sich von der Farbe des Teils unterscheidet. Ein Beispiel ist, wenn derselbe rote Teil von einem grünen Licht beleuchtet wird, erscheint der rote Teil dunkel.
Ultraviolettes (UV) Licht
Ultraviolettes (UV) Licht kann verwendet werden, um interessante Merkmale zu zeichnen, wenn der Kontrast zum Hintergrund sehr gering ist, wie zum Beispiel klare Klebstoffkugeln auf einem Teil. Das Leuchten von UV-Licht auf den Kleber kann einen leuchtenden Effekt (Fluoreszenz) erzeugen, der den Kleber deutlich vom Hintergrund abhebt. Dies erleichtert es dem Sehsystem, zuverlässig zu erkennen, wenn Klebstoff fehlt oder falsch aufgetragen wird.
Infrarotlicht (IR)
Infrarotlicht (IR) kann verwendet werden, um unbedeutende Merkmale zu verbergen, indem der Kontrast bestimmter Objekte reduziert wird. Zum Beispiel reflektieren einige Tintenarten, die im sichtbaren Spektrum dunkel erscheinen, große Mengen IR-Licht. In diesen Fällen kann die Tinte in einem Graustufenbild verschwinden – ein Effekt, der verwendet werden kann, um bestimmte unbedeutende Merkmale zu verbergen. IR-Licht kann auch verwendet werden, um Blendung und Reflexionen bei der Inspektion glänzender Objekte zu reduzieren.
