Покращення точності перевірки за допомогою багатокутного освітлення машинного зору

Покращення точності перевірки за допомогою багатокутного освітлення машинного зору


Техники многоугольного машинного зрения и освещения

Наука за многоугольным освещением

Багатокутне освітлення відіграє ключову роль у покращенні застосунків машинного бачення, змінюючи кути світла для оптимізації якості зображень. Шляхом стратегічного керування кутом світла мінімізуються тіни, а ключові особливості виділяються, що забезпечує комплексний огляд. Ця техніка є важливою для досягнення рівномірного розподілу світла, що є ключовою для зменшення тінів і покращення якості зображення. Підтримуючі дослідження показали, що багатокутне освітлення може значно підвищити ступінь виявлення при контролі якості. Наприклад, дослідження з журналу Manufacturing Science показало, що предмети, які перевірялися при різних кутах освітлення, мали на 30% вищу швидкість виявлення дефектів, ніж ті, що перевірялися при статичному освітленні. Розуміння науки за багатокутним освітленням дозволяє оптимізувати системи машинного бачення для високого рівня продуктивності у промислових умовах.

Задньоосвітлення для точності контуру

Техніки підсвічування ззаду незамінні для акцентування контурів та країв об'єктів у системах машинного бачення. Розміщуючи джерело світла за об'єктом, підсвічування ззаду створює ефект силуету, який виокремлює краї і покращує точність перевірки. Цей метод виявив особливу ефективність у випадках виробництва, де потрібна точна детекція контурів. Наприклад, у виготовленні схемних плат підсвічування ззаду виявило раніше непомічені дефекти, збільшивши частку виявлення на 20% у порівнянні з стандартним освітленням. За даними Журналу перегляду виробництва, техніки підсвічування ззаду призвели до поліпшення показників виявлення дефектів на 15%, що демонструє їх значимість у протоколах забезпечення якості. Це чітко показує, як підсвічування ззаду покращує точність контурів у застосуваннях машинного бачення.

Коаксіальне та купольне освітлення для чіткості поверхні

Техніки коаксіального і купольного освітлення призначені для забезпечення покращеної чіткості поверхні в системах машинного бачення шляхом мінімізації блищаття та максимізації видимості деталей. Коаксіальне освітлення напрямлює світло уздовж того ж шляху, що й камера, що робить його ідеальним для перевірки відбивальних поверхонь за рахунок зменшення завад відповідного відбиття. Купольне освітлення окупає об'єкт світлом, пропонуючи рівномірне освітлення, яке видаляє тіні та підкреслює текстури поверхні. Ці техніки є ключовими в галузях, де потрібна висока чіткість поверхні, такі як електроніка та автомобільне виробництво. Наприклад, виробник автодеталей повідомив про зменшення на 25% непомічених дефектів поверхні при використанні коаксіального освітлення порівняно з традиційними методами. Такі розв'язки освітлення є важливими для досягнення точності, необхідної у середовищах високопродуктивного виробництва.


Багатонаправна кільцева підсвітка для складних геометрій

Багатонаправна кільцева підсвітка використовує круговий масив LED-діодів, розташованих навколо об'єктива камери, що пропонує налагоджені кути (високий, середній, низький) для освітлення об'єктів з складною формою. Шляхом об'єднання декількох кутів ця техніка вилучує напрямні тіні та покращує рівномірність поверхні, що робить її ідеальною для перевірки деталей з нерегулярними контурами або змішеними текстурами. Наприклад, у фасонуванні полупровідників багатокутна кільцева підсвітка виявляє нерегулярності сварювальних сполук та дефекти провідкової з'єднання, які однокутна підсвітка може пропустити13. Випадкова історія в автосполученні показала 22%-не покращення виявлення мікро-тріщин на закривлених двигунних деталях при використанні адаптивної кільцевої підсвітки порівняно з фіксованими кутами4.

Поляризоване освітлення для перевірки дзеркальних поверхонь

Поляризована ілумінація інтегрує лінійні поляризатори як на джерелі світла, так і на об'єктівці камери для підтиснення блищаття від високоповерхневих матеріалів. За допомогою обертання аналізатора відносно поляризатора непотрібні відбиття фільтруються, тоді як ключові деталі поверхні (наприклад, шрами на полірованих металах) акцентуються. Цей метод особливо ефективний для перевірки блестучих матеріалів, таких як екрани смартфонів або автокоатинги2. У програмі перевірки ПЗ чerez поляризоване світло зменшило хибні позитиви, спричинені відбиттями солдер-маски, на 40%, значно покращуючи точність класифікації дефектів23.

Структуроване лінійне освітлення для 3D профілювання

Структуроване лінійне освітлення проєктує точні візерунки (наприклад, сітки або паралельні лінії) на об'єкти для захоплення варіацій висоти та рельєфу поверхні. Коли воно використовується разом з алгоритмами триангуляції, ця техніка дозволяє виконувати високорозрізню 3D реконструкцію для задач, таких як перевірка швів при зварюванні або перевірка копланарності електронних компонентів. Наприклад, у виготовленні сонячних батарей системи лінійного освітлення виявили мікрофрактури у кристалах кремнію з підмікронною точністю, що зменшило втрати від браку на 18%13. Метод ’з можливістю виділення дефектів, пов'язаних з глибиною, робить його незамінним для промисловості, де потрібні толеранси на рівні мікронів.

Динамічне Гібридне Освітлення для Адаптивних Сценаріїв

Сучасні системи зараз комбінують кілька технік освітлення (наприклад, коаксіальне + під низьким кутом) з реальними налаштуваннями в залежності від орієнтації об'єкта або властивостей матеріалу. Алгоритми машинного навчання аналізують початкові дані зображень для оптимізації параметрів освітлення, таких як інтенсивність та кут, протягом мілісекунд. На фармацевтичній упаковній лінії було впроваджено цей підхід для перевірки прозорих блистерних упаковок, досягаючи 99,7% точності виявлення невирівнянь пилюрок шляхом динамічної комунікації між фоновим освітленням (для перевірки контурів) та розсіяним куполоподібним освітленням (для виявлення забруднень поверхні)34.

Майбутні тенденції: гіперспектральне освітлення

Нові гіперспектральні системи освітлення використовують налаштовувані LED-діоди для захоплення матеріал-специфічного відбитку у всьому діапазоні хвиль від УФ до ІН. Це дозволяє розрізняти візуально схожі матеріали (наприклад, типи пластмас при переробці) або виявляти підповерхневі дефекти в композитних матеріалах. Пілотні проекти в авіакосмічному виробництві використовували гіперспектральне освітлення для виявлення відшарювання в панелях з вуглецевого волокна з надійністю 95%, значно перевершуючи традиційні методи на основі RGB15.

Повышение точности за рахунок технології областного сканування

Роль областного сканування у високоскоростній перевірці

Камери з областного сканування відіграють ключову роль у високоскоростному перевірці, оскільки вони швидко захватують високорозрізні зображення. На відміну від систем лінійного сканування, які захватують одну лінію за раз, камери з областного сканування можуть захоплювати всі кадри одночасно, що робить їх дуже ефективними для перевірок, де швидкість та розрізнення є важливими. Технологія областного сканування має кілька переваг перед системами лінійного сканування, особливо в застосуваннях з контролюваною зоной видимості (FoV). Наприклад, у системах контроля якості та автоматизованих вимірювальних системах, камери з областного сканування можуть швидко виявляти дефекти з більшою точністю завдяки своїй здатності покрити весь об'єкт одночасно.

У різних промислових умовах кейси використання демонструють переваги використання камер з областю сканування. Наприклад, у електронній та автомобільній промисловості ці камери значно підвищили продуктивність та точність перевірки. Вони здатні перевіряти кілька деталей одночасно, що покращує загальну продуктивність. Крім того, системи областного сканування пропонують гнучкість, оскільки їх можна використовувати як із, так і без руху, що дозволяє им адаптуватися до різних потреб перевірки.

Синергія між освітленням та розрізненням камери

Налаштування освітлення значно підвищують ефективність камер зонного сканування. Зв'язок між якістю освітлення та розрізнення камери є ключовим для досягнення оптимальної чіткості зображення. Відповідне освітлення зменшує тіни та відбиття, забезпечуючи рівномірне освітлення всіх поверхонь, що особливо важливо при детальних перевірках. За даними експертів, використання розсіяного світла та керування кутами світла може значно покращити чіткість зображень, отриманих камерами зонного сканування.

Дослідження та думки експертів підкреслюють важливість освітлення для оптимізації розрізнення камери. Якісне освітлення, яке відповідає динамічному діапазону камери та можливостям сенсора, є життєво важливим. Дослідження показали, що використання певних налаштувань освітлення, таких як кільцеве або прямолінійне світло, допомагає виділити додаткові краї та деталі у полі зору. Це не тільки підвищує розрізнення, але й зменшує шум та артефакти, що призводить до більш чіткого та точного захоплення зображення.

Промислові розв'язки машинного бачення, виявлені на практиці

Камера з об'єктивного сканування MV-1000RC-GE/M

Камера областного сканування MV-1000RC-GE/M є замітьковим пристроєм, створеним для отримання високоякісних зображень з точністю. В неї вбудовано 10Мп CMOS сенсор та рулонний затвор, що забезпечує максимальне розширення 3664x2748 при частоті кадрів 8 FPS, що гарантує велику деталізацію навіть при високих швидкостях. Її можливості застосовуються у різних галузях, включаючи електроніку та упаковку, де точність перевірки є ключовою. Камери областного сканування, такі як MV-1000RC-GE/M, дуже корисні в цих застосуваннях, надаючи швидке і повне отримання зображень у порівнянні з традиційними системами лінійного сканування. Багато відгуків та вивчальних випадків підкреслюють роль камери у покращенні продуктивності та точності, що робить її надійним вибором для контролю якості.

Камера з об'єктивного сканування MV-1000RC-GE/M

Камера областного сканування MV-1000RC-GE/M має 10-мегапіксельний CMOS сенсор та рулонний штучник, досягаючи до 8 кадрів в секунду при роздільній здатності 3664x2748. Ідеальна для промисловостей, яким потрібна точна перевірка, її швидке, детальне зображення перевершує традиційні системи, покращуючи контроль якості.

Камера сполучення HF-130UM/C

Камера для контролю сварки HF-130UM/C створена спеціально для завдань перевірки сварок, особливо в автотранспортній промисловості та секторі виготовлення. Укомплектована 1.3MP CMOS сенсором і здатна зафіксувати високшвидкісні зображення з частотою 206 кадрів на секунду, що забезпечує чудовий огляд якості сварки. Її особливості включають глобальний затвор та гнучкі конфігурації об'єктивів (вбудовані та замінювані), що оптимізує її для різних відстаней установки. Користувачі в полі підкресляють її здатність значно покращити процеси перевірки сварок, зменшуючи дефекти та забезпечуючи високі стандарти на виробничих лініях. Відгуки фахівців промисловості підтверджують її надійність та ефективність у підтримці строгого контролю якості при застосуванні сварки.

Камера сполучення HF-130UM/C

Спеціалізована для перевірки зварювальних швів, камера моніторингу швів HF-130UM/C має сенсор CMOS розміром 1.3MP з глобальним затвором та швидкістю захоплення зображень 206 кадрів на секунду. Гнучкість об'єктиву забезпечує якісні оцінки в автотранспортній промисловості та галузі металообробки, підвищуючи точність перевірок.