5つの一般的なマシンビジョンライトの選び方
マシンビジョン照明 テクニックは、ライトがターゲットに対して物理的にどのように配置されるかを記述します。一般的なビジョン照明技術には、リング照明、バックライト、指向性照明(明視野および暗視野)、ローアングルリング照明、同軸照明の5つがあります。
1.リング照明
リング照明は、ビジョン照明の実証済みの標準であり、一般的なビジョン検査で最も頻繁に使用されます。標準のリングライトは、カメラまたはビジョンセンサーに直接取り付けられ、両方の部品を1つのピースとして取り付けることができます。リングライトは、カメラの真正面の領域を明るく照らし、特に小さな部品の検査に役立ちます。
2.バックライト
With backlighting, the light source—normally a specialized backlight that provides even, high intensity light—is positioned behind the object and shines directly into the camera. Backlighting is the highest contrast lighting technique available, producing a binary image that is easy to process.
不透明なオブジェクトの場合、バックライトはパーツの暗い影 (シルエット) を示す画像を作成します。その後、シルエットが適切なサイズと形状であるかどうかを検査できます。バックライトを使用して作成された高コントラスト画像は、精密測定、小型部品の測定、穴の有無の検出、部品の配置と向きの検証などの高精度アプリケーションに最適です。
半透明のオブジェクトの場合、欠陥を探したり、半透明性の程度を検出したりするときに、バックライトが一般的な手法です。バックライトは、表面の色やテクスチャを検出するのに適した手法ではありません。
3. 指向性照明
指向性照明は、奥行きの変化を検出し、特定の表面角度を照らし、レンズから離れた角度に向けられた反射面のまぶしさを避けるために影を作成します。指向性照明は、明視野または暗視野のいずれかです。
In bright-field directional lighting, the light source is positioned so that it shines more or less perpendicular to the object, making the object appear bright. The features on the object’s surface are visible but not highly contrasted. However, bright-field 照明は、反射率の高い表面にまぶしさやホットスポットを生成する可能性があり、表面のテクスチャを表示できない場合があります。
暗視野指向性照明では、光源はローアングルに配置されるため、その光はカメラから離れてオブジェクトに反射します。暗視野照明では、全体的な画像は暗くなりますが、表面の欠陥、隆起した特徴、テクスチャは明るく見え、ターゲットの他の部分から目立ちます。暗視野照明はまぶしさを軽減するため、光沢のある物体の検査に最適であり、この手法は、簡単に測定できる影を作成することで高さの変化を測定するためにも使用できます。
Area lights, spotlights, and bar lights are common light sources that provide directional lighting. Area lights and spotlights provide even illumination in a concentrated area and can be mounted within your existing inspection, independent of the vision sensor’s optical axis. Users can change the direction or distance of the light for improved optical contrast without adding fixtures or realigning the inspected parts.
一方、リニアアレイライトとも呼ばれるバーライトは、ほこり、ミスト、汚れをカットしながら、広い領域を照らすための高輝度照明を提供します。バーライトは、クリーンで明るく、均一な照明を提供し、長距離で大きな物体を信頼性で正確に検査するために必要な光学コントラストを作り出します。
4.ローアングルリング照明
A form of dark-field lighting, a low angle ring light has its LEDs mounted in a ring, pointing toward the part almost perpendicular to the camera’s direction of view. Low angle ring lights create shadows and bright spots to detect changes in depth and surface texture. Low-angle ring lighting is ideal for inspecting surface defects, etching, and embossed marks.
5. 同軸照明
A form of bright-field lighting, a coaxial light uses a beam splitter to focus light along the camera’s optical axis, providing direct and diffuse light that renders reflective surfaces bright without glare. The camera looks down from the top, through the coaxial light, to the target part below.
この手法は、影の除去、光沢のあるオブジェクトの検査、または表面テクスチャの違いの検出に使用できます。同軸光とローアングル光は、どの特徴が暗くて明るく見えるかという点で反対の画像を生成します。
光の適切な波長の選択
適切な照明技術を選択するだけでなく、さまざまな波長の光を使用して、コントラストを追加したり、関心のある特徴を引き出したり、重要でない特徴の視認性を減らしたりすることもできます。
光の色
さまざまな色の光を使用して、特定の特徴を不明瞭にしたり引き出したりするための追加のコントラストを作成できます。一般に、光源がパーツと同系色の場合、パーツは明るく見えます。たとえば、赤い部分を赤いリングライトで照らすと、画像上で赤い部分が明るく見えます。
逆に、光源の色がパーツの色と異なる場合、パーツは暗く見えます。例として、同じ赤い部分が緑色のライトで照らされている場合、赤い部分は暗く見えます。
紫外線(UV)ライト
紫外線(UV)光は、部品に透明な接着剤のビーズが付着しているなど、背景からのコントラストが非常に少ない場合に、関心のある特徴を引き出すために使用できます。接着剤に紫外線を当てると、光沢感(蛍光)が発生し、背景から接着剤がはっきりと浮かび上がることがあります。これにより、ビジョンシステムは、接着剤が欠落している、または誤って塗布されている場合に、確実に識別しやすくなります。
赤外線(IR)ライト
Infrared (IR) light can be used to hide insignificant features by reducing the contrast of certain objects. For example, some types of ink that appear dark in the visible spectrum reflect large amounts of IR light. In these cases, ink may disappear in a grayscale image—an effect that can be used to hide certain insignificant features. IR light can also be used to reduce glare and reflections when inspecting shiny objects.
1.リング照明
リング照明は、ビジョン照明の実証済みの標準であり、一般的なビジョン検査で最も頻繁に使用されます。標準のリングライトは、カメラまたはビジョンセンサーに直接取り付けられ、両方の部品を1つのピースとして取り付けることができます。リングライトは、カメラの真正面の領域を明るく照らし、特に小さな部品の検査に役立ちます。
2.バックライト
With backlighting, the light source—normally a specialized backlight that provides even, high intensity light—is positioned behind the object and shines directly into the camera. Backlighting is the highest contrast lighting technique available, producing a binary image that is easy to process.
不透明なオブジェクトの場合、バックライトはパーツの暗い影 (シルエット) を示す画像を作成します。その後、シルエットが適切なサイズと形状であるかどうかを検査できます。バックライトを使用して作成された高コントラスト画像は、精密測定、小型部品の測定、穴の有無の検出、部品の配置と向きの検証などの高精度アプリケーションに最適です。
半透明のオブジェクトの場合、欠陥を探したり、半透明性の程度を検出したりするときに、バックライトが一般的な手法です。バックライトは、表面の色やテクスチャを検出するのに適した手法ではありません。
3. 指向性照明
指向性照明は、奥行きの変化を検出し、特定の表面角度を照らし、レンズから離れた角度に向けられた反射面のまぶしさを避けるために影を作成します。指向性照明は、明視野または暗視野のいずれかです。
In bright-field directional lighting, the light source is positioned so that it shines more or less perpendicular to the object, making the object appear bright. The features on the object’s surface are visible but not highly contrasted. However, bright-field 照明は、反射率の高い表面にまぶしさやホットスポットを生成する可能性があり、表面のテクスチャを表示できない場合があります。
暗視野指向性照明では、光源はローアングルに配置されるため、その光はカメラから離れてオブジェクトに反射します。暗視野照明では、全体的な画像は暗くなりますが、表面の欠陥、隆起した特徴、テクスチャは明るく見え、ターゲットの他の部分から目立ちます。暗視野照明はまぶしさを軽減するため、光沢のある物体の検査に最適であり、この手法は、簡単に測定できる影を作成することで高さの変化を測定するためにも使用できます。
Area lights, spotlights, and bar lights are common light sources that provide directional lighting. Area lights and spotlights provide even illumination in a concentrated area and can be mounted within your existing inspection, independent of the vision sensor’s optical axis. Users can change the direction or distance of the light for improved optical contrast without adding fixtures or realigning the inspected parts.
一方、リニアアレイライトとも呼ばれるバーライトは、ほこり、ミスト、汚れをカットしながら、広い領域を照らすための高輝度照明を提供します。バーライトは、クリーンで明るく、均一な照明を提供し、長距離で大きな物体を信頼性で正確に検査するために必要な光学コントラストを作り出します。
4.ローアングルリング照明
A form of dark-field lighting, a low angle ring light has its LEDs mounted in a ring, pointing toward the part almost perpendicular to the camera’s direction of view. Low angle ring lights create shadows and bright spots to detect changes in depth and surface texture. Low-angle ring lighting is ideal for inspecting surface defects, etching, and embossed marks.
5. 同軸照明
A form of bright-field lighting, a coaxial light uses a beam splitter to focus light along the camera’s optical axis, providing direct and diffuse light that renders reflective surfaces bright without glare. The camera looks down from the top, through the coaxial light, to the target part below.
この手法は、影の除去、光沢のあるオブジェクトの検査、または表面テクスチャの違いの検出に使用できます。同軸光とローアングル光は、どの特徴が暗くて明るく見えるかという点で反対の画像を生成します。
光の適切な波長の選択
適切な照明技術を選択するだけでなく、さまざまな波長の光を使用して、コントラストを追加したり、関心のある特徴を引き出したり、重要でない特徴の視認性を減らしたりすることもできます。
光の色
さまざまな色の光を使用して、特定の特徴を不明瞭にしたり引き出したりするための追加のコントラストを作成できます。一般に、光源がパーツと同系色の場合、パーツは明るく見えます。たとえば、赤い部分を赤いリングライトで照らすと、画像上で赤い部分が明るく見えます。
逆に、光源の色がパーツの色と異なる場合、パーツは暗く見えます。例として、同じ赤い部分が緑色のライトで照らされている場合、赤い部分は暗く見えます。
紫外線(UV)ライト
紫外線(UV)光は、部品に透明な接着剤のビーズが付着しているなど、背景からのコントラストが非常に少ない場合に、関心のある特徴を引き出すために使用できます。接着剤に紫外線を当てると、光沢感(蛍光)が発生し、背景から接着剤がはっきりと浮かび上がることがあります。これにより、ビジョンシステムは、接着剤が欠落している、または誤って塗布されている場合に、確実に識別しやすくなります。
赤外線(IR)ライト
Infrared (IR) light can be used to hide insignificant features by reducing the contrast of certain objects. For example, some types of ink that appear dark in the visible spectrum reflect large amounts of IR light. In these cases, ink may disappear in a grayscale image—an effect that can be used to hide certain insignificant features. IR light can also be used to reduce glare and reflections when inspecting shiny objects.
