Selector de iluminación
Encuentre la iluminación de visión artificial adecuada en menos de un minuto
La iluminación determina el resultado de más proyectos de visión que cualquier otro componente. Responda a seis preguntas sobre su pieza y el selector le recomendará una geometría de iluminación, un color de LED y los accesorios que la hacen repetible, aplicando las mismas reglas que usan nuestros ingenieros de aplicaciones en el laboratorio.
Cada recomendación enlaza con iluminación que tenemos en gama. O vaya directamente a los 285 iluminadores de Advanced Illumination y ProPhotonix.
El selector
Describa la inspección
Responda a lo que pueda. Las recomendaciones se actualizan en directo y se afinan con cada respuesta. No se guarda ni se envía nada a ninguna parte.
1.¿Qué necesita ver?
2.¿Cómo es la superficie?
3.¿Cómo se presenta la pieza?
4.¿La pieza está en movimiento durante la captura?
5.¿Hay restricciones de montaje?
6.¿Cómo es la luz ambiente?
Sus recomendaciones aparecerán aquí
Empiece por la pregunta 1. Cada respuesta afina la clasificación.
Por qué importa
El contraste se crea en el momento de la captura
Un sistema de visión solo puede medir lo que contiene la imagen. Si el detalle que a usted le importa no contrasta con su fondo cuando se dispara el obturador, ningún software lo devolverá de forma fiable. Los algoritmos amplifican lo que la luz les da.
Por eso los ingenieros de visión con experiencia concentran su esfuerzo al principio de la cadena. La luz adecuada convierte una aplicación difícil en una fácil, y la luz equivocada convierte una aplicación fácil en un contrato de soporte. Además es el punto más barato donde ganar: una buena iluminación LED suele costar una fracción del tiempo de ingeniería que se gasta compensando una mala.
Tres decisiones hacen casi todo el trabajo, y el selector de arriba le guía por ellas: dónde se sitúa la luz respecto a la pieza y la cámara, cuán difusa o direccional es, y qué longitud de onda emite.
El marco
Tres decisiones que determinan la calidad de su imagen
1. Geometría
¿Dónde se sitúa la luz respecto a la pieza y a la cámara? La luz frontal en ángulo alto muestra el aspecto de la superficie. La luz rasante roza la superficie y revela el relieve. La luz desde atrás produce una silueta. La luz proyectada sobre el eje del objetivo hace brillar las zonas planas y especulares.
2. Difusión
La luz directa produce sombras marcadas y reflejos especulares nítidos, útiles para textura y relieve. La luz difusa envuelve las curvas y elimina el deslumbramiento, que es lo que suelen necesitar la impresión, el aluminio y los materiales mixtos. La mayoría de los problemas de iluminación en piezas brillantes son problemas de difusión.
3. Longitud de onda
El color es una herramienta de contraste, no una preferencia. Un detalle iluminado con un color similar aparece claro, y con el color opuesto aparece oscuro. Las longitudes de onda cortas resuelven detalles más finos, el infrarrojo atraviesa algunos materiales y el ultravioleta hace fluorescer tintas y adhesivos.
Explorador de técnicas
Las diez geometrías de iluminación que conviene conocer
Cada diagrama muestra la cámara arriba, la pieza abajo y hacia dónde va la luz. Estas diez cubren la gran mayoría de las tareas de inspección industrial.
Iluminación anular
Úsela para: comprobaciones de presencia cotidianas y piezas mates iluminadas de forma uniforme. Se monta alrededor del objetivo, así que un solo soporte sujeta cámara e iluminación.
Tenga en cuenta: en superficies brillantes se refleja directamente y crea un punto caliente. Pase a luz difusa o de campo oscuro cuando aparezca deslumbramiento.
En la gama: RL208-050, RL113 y más iluminación anular
Barra de iluminación
Úsela para: luz direccional flexible. Inclinada en ángulo rasante realza textura y relieve, y las barras se combinan bien de dos en dos o de cuatro en cuatro para áreas mayores.
Tenga en cuenta: el contraste varía bruscamente con el ángulo. Fije la geometría mecánicamente antes de validar la aplicación.
En la gama: AL295-075, AL150048 y más barras de iluminación
Campo oscuro
Úselo para: arañazos, abolladuras, marcas grabadas y en relieve, y astillado en bordes de vidrio. La luz roza la superficie, de modo que solo los detalles que la alteran envían luz a la cámara. Los defectos brillan sobre negro.
Tenga en cuenta: requiere una distancia de trabajo corta y se adapta a piezas razonablemente planas.
En la gama: DF196-050, DF241-25 y más iluminación de campo oscuro
Iluminación de cúpula
Úsela para: piezas curvas y brillantes, aluminio, materiales mixtos e impresión sobre superficies arrugadas. La luz llega desde todas las direcciones a la vez, como en un día nublado, y los puntos calientes desaparecen.
Tenga en cuenta: es voluminosa, debe situarse cerca de la pieza, y el orificio de la cámara puede dejar una zona oscura en acabados especulares.
En la gama: DL194, DL097 las dos cúpulas
Cúpula plana
Úsela para: luz de calidad cúpula desde un panel fino a través del cual mira la cámara. Ideal para códigos e impresión sobre aluminio, blísteres y bolsas donde hay poca altura disponible.
Tenga en cuenta: menos intensidad que una cúpula real, así que confirme la exposición a la velocidad real de la línea.
En la gama: FD2-0404, FD2-0808 y más paneles difusos
Coaxial (DOAL)
Úsela para: metal plano pulido, superficies recubiertas, soldaduras y sellados de aluminio. Un divisor de haz proyecta la luz sobre el eje del objetivo, de modo que las zonas planas devuelven luz y los defectos inclinados se oscurecen.
Tenga en cuenta: solo se benefician las superficies planas y especulares, y el divisor le resta luz.
En la gama: DL225-025, SL223S y más iluminación coaxial
Retroiluminación difusa
Úsela para: siluetas. Presencia, orientación, nivel de llenado en envases translúcidos y medición cuando lo que importa es el contorno.
Tenga en cuenta: oculta todo el detalle de la superficie. Añada una luz frontal en una segunda captura si también necesita la cara.
En la gama: BT100100, BL2-0404 y más retroiluminación
Retroiluminación colimada
Úsela para: metrología de precisión e inspección de material transparente. Los rayos paralelos dan el borde más nítido posible, sobre todo combinados con una óptica telecéntrica.
Tenga en cuenta: la alineación es crítica y los paneles cuestan más que los equivalentes difusos.
Los paneles colimados se fabrican bajo pedido. Empiece por la gama de retroiluminación y definiremos la colimación con usted.
Iluminación lineal
Úsela para: bandas continuas de papel, film, textil, vidrio e impresión, capturadas con una cámara lineal fila a fila mientras el material avanza.
Tenga en cuenta: requiere adquisición sincronizada por encoder y una intensidad muy alta y muy uniforme a lo largo de toda su longitud.
En la gama: Cobra MultiSpec, LL163-018 y más iluminación lineal
Luz estructurada y 3D
Úsela para: altura, planitud, volumen y forma. Las líneas láser o los patrones proyectados se deforman sobre la pieza, y la triangulación convierte esa deformación en datos 3D.
Tenga en cuenta: es una decisión de sistema, no un cambio de lámpara. Aquí entran tanto la triangulación láser como la luz estructurada de Photoneo. Otras tecnologías 3D, como Time of Flight y Stereo Vision, también pueden ser más adecuadas.
En la gama: Proyector de patrones SL256, además de módulos láser y cámaras 3D.
Interactivo
Elija el color del LED con el simulador de contraste
Las cámaras monocromas ven brillo, no color, así que el color del LED decide con qué luminosidad aparece cada material. Elija el color del detalle que necesita ver y el color de su fondo, y compruebe cómo los separa cada LED habitual.
Color del detalle (lo que debe ver)
Color del fondo (sobre lo que está)
De aquí salen dos reglas prácticas. Ilumine un detalle con un color similar para aclararlo, y con un color del lado opuesto del círculo cromático para oscurecerlo. Y si dos materiales parecen idénticos bajo todos los colores visibles, pruebe con infrarrojo o ultravioleta, donde tintas, colorantes y recubrimientos suelen comportarse de forma completamente distinta.
Guía de longitudes de onda
¿Qué color de LED debería especificar?
| Longitud de onda | Ideal para | Notas |
|---|---|---|
| Rojo 625 nm | La opción por defecto en inspección monocroma | Los sensores monocromos responden con fuerza a 625 nm, los LED son eficientes y económicos, y el rojo resulta cómodo para los operarios que trabajan junto a la línea. |
| Azul 470 nm | Detalle fino, superficies metálicas, marcas grabadas | Las longitudes de onda cortas penetran menos y se dispersan con fuerza en la superficie, lo que revela texturas finas y marcas poco profundas. A menudo es la mejor opción sobre metal mecanizado y cepillado. |
| Verde 525 nm | Un término medio, detalles rojos sobre fondos claros | Útil cuando el rojo desvanece un detalle rojo. Coincide además con la sensibilidad máxima de muchos sensores en color. |
| Blanco | Cámaras en color y verificación de color | Obligatorio cuando la medición es el propio color. Especifique una temperatura de color constante y mantenga fuera la luz ambiente. |
| Infrarrojo 850 a 940 nm | Ver a través de algunos plásticos, suprimir la impresión | Muchas tintas y colorantes desaparecen bajo IR, lo que limpia un packaging recargado. También es útil cuando la luz visible molestaría a los operarios. |
| UV 365 a 395 nm | Tintas, adhesivos y recubrimientos fluorescentes | Marcas de seguridad, colas y blanqueadores ópticos brillan bajo UV. Combínelo con un filtro que bloquee el propio UV y deje pasar la fluorescencia. |
| SWIR | Niveles de llenado a través de plástico opaco, humedad, clasificación | El infrarrojo de onda corta necesita una cámara SWIR y una iluminación adecuada, y ve contrastes que ningún sensor de silicio puede ver. Consúltenos si la luz visible ha fallado. |
Una comprobación antes de decidir: la respuesta del sensor varía entre cámaras, así que cuando la elección sea ajustada, revise la curva de eficiencia cuántica en la hoja de datos de su cámara.
Hágalo repetible
Los accesorios que lo mantienen funcionando un viernes por la tarde
Una iluminación que produce una buena imagen en el laboratorio no es el trabajo. El trabajo es producir la misma imagen en cada ciclo, durante años. Tres accesorios cargan con la mayor parte de esa responsabilidad.
Polarización cruzada
Un polarizador en la luz y otro en el objetivo, girados entre sí, eliminan el deslumbramiento especular que sobrevive a la iluminación difusa. Es la solución habitual para impresión bajo film retráctil, blísteres y plásticos brillantes.
Filtros paso banda
Un filtro en el objetivo adaptado a la longitud de onda del LED deja pasar su luz y rechaza todo lo demás. Con una luz estroboscópica, esto hace que el sistema sea prácticamente inmune a la luz ambiente de la fábrica. Suministramos filtros MidOpt exactamente para esto.
Controladores estroboscópicos
Un controlador de iluminación enciende el LED solo durante la exposición, lo que congela el movimiento y permite una sobrealimentación segura muy por encima de los valores nominales continuos. Además regula la corriente, de modo que el brillo no se desvía a medida que la luz se calienta o envejece.
Una vez que la iluminación es correcta, dimensione la óptica en consecuencia. Nuestra calculadora de ópticas determina la distancia focal, el campo de visión y la profundidad de campo, y recomienda ópticas en stock.
Notas de campo
Seis errores de iluminación que vemos más a menudo
- Dejar la iluminación para el final. Primero se eligen la cámara y la óptica, y a la luz le queda el presupuesto sobrante. Elija la técnica de iluminación junto con la cámara, no después.
- Combatir el deslumbramiento con más brillo. Subir la potencia de una iluminación anular sobre una pieza brillante hace más brillante el punto caliente, no el detalle. El deslumbramiento es un problema de geometría y de difusión.
- Ignorar la luz ambiente. La demostración funciona en el laboratorio y luego el sol o una puerta enrollable lo cambian todo. Estrobe la luz y monte un filtro paso banda adaptado desde el primer día.
- Alimentar los LED con una fuente sin regular. Sin corriente regulada, la intensidad se desvía con la temperatura y con la edad, y sus umbrales cuidadosamente ajustados se desvían con ella.
- Validar sobre una única pieza perfecta. Una luz que favorece la pieza perfecta puede ocultar la variación. Valide el montaje con piezas del peor caso, incluidas las más feas.
- Tratar el blanco como neutro. La luz blanca es un compromiso entre longitudes de onda. Si el trabajo lo hace una cámara monocroma, un solo color elegido por contraste casi siempre gana al blanco.
Preguntas
FAQ sobre iluminación en visión artificial
¿Cómo elijo la iluminación de visión artificial adecuada?
Trabaje tres decisiones por orden: geometría, difusión y longitud de onda.
Decida primero dónde debe situarse la luz para crear contraste: delante, detrás, en ángulo rasante o sobre el eje del objetivo. Decida después cuán difusa debe ser, en función de lo brillante y lo curva que sea la pieza. Elija por último la longitud de onda que separa el detalle de su fondo. El selector que encabeza esta página aplica esas reglas por usted.
¿Cuál es la diferencia entre iluminación de campo claro y de campo oscuro?
La luz de campo claro se refleja de la superficie hacia la cámara, así que la superficie aparece clara. La luz de campo oscuro roza la superficie y no llega a la cámara, así que la superficie aparece oscura y solo se iluminan las alteraciones.
Use campo claro para ver el aspecto general, la impresión y el montaje. Use campo oscuro para que arañazos, abolladuras, polvo y marcas grabadas brillen sobre un fondo negro.
¿Cuándo debo usar una iluminación de cúpula?
Use una cúpula cuando la pieza sea brillante, curva, esté envuelta en aluminio o combine materiales, y el deslumbramiento esté arruinando la imagen.
Una cúpula aporta luz difusa desde todas las direcciones a la vez, como un día nublado, así que los puntos calientes especulares desaparecen y la impresión se vuelve legible. Donde una cúpula completa no cabe físicamente, una cúpula plana ofrece una luz similar desde un panel fino a través del cual mira la cámara.
¿Qué hace una iluminación coaxial (DOAL)?
Una iluminación coaxial usa un divisor de haz para enviar la luz directamente por el eje del objetivo, de modo que las superficies planas y especulares la reflejan de vuelta y aparecen claras, mientras que todo lo inclinado, arañado o abollado la refleja hacia otro lado y aparece oscuro.
Es la opción estándar para metal plano pulido, recubrimientos, soldadura y sellados de aluminio. Solo funciona sobre superficies planas y especulares.
¿Cuándo debo usar retroiluminación, y debe ser difusa o colimada?
Use retroiluminación cuando la información esté en el contorno de la pieza: presencia, orientación, dimensiones o defectos dentro de material transparente.
La retroiluminación difusa sirve para trabajo general de silueta y envases translúcidos. La retroiluminación colimada produce rayos paralelos para el borde más nítido posible y, combinada con una óptica telecéntrica, es la base de la metrología óptica de precisión.
¿Qué color de LED debo elegir para una cámara monocroma?
El rojo de 625 nm es la opción sensata por defecto, y uno se aparta de él por un motivo: azul para detalle fino sobre metal, un color elegido por contraste cuando el detalle y el fondo son de color, e infrarrojo o ultravioleta cuando la luz visible no consigue separarlos.
La regla para los detalles de color es sencilla. Los colores similares aclaran y los opuestos oscurecen. El simulador de contraste de esta página le permite probar combinaciones en segundos.
¿Cuándo se usan las luces infrarrojas o ultravioletas?
El infrarrojo se usa para ver a través de algunos plásticos, para suprimir gráficos impresos que confunden una inspección y para iluminar escenas sin parpadeo visible para los operarios. El ultravioleta se usa para hacer fluorescer tintas, adhesivos, recubrimientos y elementos de seguridad.
Ambos necesitan filtros adaptados en el objetivo, y el trabajo de fluorescencia UV necesita un filtro que bloquee la luz de excitación y deje pasar el brillo visible.
¿Necesito un controlador de iluminación o un estroboscopio?
Si la pieza se mueve durante la exposición, o la luz ambiente varía, o necesita más intensidad de la que permite el régimen continuo, entonces sí.
Un controlador dispara el LED en un pulso corto y regulado en corriente, sincronizado con la cámara. Eso congela el movimiento, permite sobrealimentar el LED muy por encima de su brillo continuo y mantiene la salida estable frente a la temperatura y el tiempo.
¿Cómo evito que la luz ambiente de la fábrica afecte a mi sistema de visión?
Combine una luz estroboscópica sobrealimentada con una exposición corta y un filtro paso banda en el objetivo, adaptado a la longitud de onda del LED.
El estroboscopio hace que su luz sea momentáneamente mucho más brillante que la sala, la exposición corta limita cuánta luz ambiente se recoge, y el filtro rechaza las longitudes de onda ajenas a la banda de su LED. El apantallamiento físico ayuda, pero es la combinación de estroboscopio y filtro la que hace robustos los sistemas.
¿Puedo corregir una mala iluminación por software?
Rara vez, y nunca de forma fiable. El software puede estirar y filtrar el contraste que existe en la imagen, pero no puede recuperar información que la luz nunca puso allí.
Las herramientas de Deep Learning toleran mejor las imágenes imperfectas que los algoritmos clásicos, pero aun así rinden mejor y necesitan menos datos de entrenamiento cuando la iluminación hace el trabajo pesado. Corregir la luz en hardware casi siempre es más barato que compensarla en software.
¿Qué marcas de iluminación para visión artificial suministra Clearview?
Clearview suministra iluminación para visión artificial de Advanced Illumination y ProPhotonix, junto con filtros y polarizadores MidOpt, y los controladores de iluminación para gobernarlos.
Advanced Illumination cubre iluminación anular, en barra, de cúpula, retroiluminación, lineal y estructurada para inspección general, mientras que ProPhotonix está especializada en iluminación lineal LED e iluminación a medida. Consulte toda la colección de iluminación o pida a nuestros ingenieros que especifiquen una luz sobre sus muestras.
Insights Test Lab
¿Todavía con dudas? Iluminémosla en nuestro laboratorio.
Envíenos piezas de muestra, incluidas las peores, y nuestros ingenieros de aplicaciones las probarán con distintas combinaciones de cámara, óptica e iluminación en el Insights Test Lab de Thame. Obtendrá imágenes, una configuración recomendada y una valoración honesta de la viabilidad antes de comprometerse con el hardware, con equipos en préstamo disponibles para demostrarlo en su propia línea.