Aplicação / Características técnicas:
A iluminação é um aspetos mais importantes nas aplicações de visão artificial. A escolha da técnica de iluminação, mais adequada, para cada aplicação de visão artificial é um dos fatores-chave no desenho do sistema de visão e pode facilitar consideravelmente a análise da imagem. Isto é muito mais evidente em sistemas de visão em que o objeto a ser iluminado tem formas complexas ou superfícies altamentes refletoras.
Uma técnica de iluminação envolve, sempre, uma fonte de luz e a sua colocação em relação ao objeto e à câmara. O propósito de um sistema de iluminação, em aplicações de visão, é controlar a forma como a câmara vai ver o objeto ( isto é, a forma como captura a luz refletida do objeto).
A luz, de um sistema de visão artificial, é refletida de forma diferente numa bola de aço ou numa folha de papel branca. Portanto, o sistema de iluminação deve ser ajustado às características do objeto a ser iluminado.
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1) Com a habitual iluminação frontal podemos obter um baixo contraste, de características inconsistentes, de um objeto devido à sua forma, à sua cor e ao acabamento da sua superfície. No entanto, se utilizarmos uma iluminação de fundo / área, que projete uma iluminação homogênea na parte traseira de um objeto, podemos obter uma silhueta com um contraste e um contorno forte para uma inspeção estável.
Este tipo de iluminação é utilizada para detetar a presença/ausência de orifícios ou folgas, medição ou verificação da forma do contorno de uma peça, assim como para realçar rachaduras, bolhas e arranhões em peças-alvo definidas.
Note-se que os detalhes da superfície são perdidos com este tipo de iluminação.
2) A iluminação em barra/linear proporciona uma faixa de luz uniforme num objeto ou ao longo do seu contorno. Com a instalação de várias iluminações em barra podemos iluminar um objeto em todas as direções.
Dependendo do ângulo da luz e da câmara, a iluminação em barra pode melhorar ou reduzir a reflexão especular de uma peça. Para destacar uma característica com reflexão especular (como por exemplo, a ponta de um pino), a reflexão direta da luz precisa retornar à câmara. Para remover a reflexão especular (algumas vezes denominada de pontos de destaque), a linha direta de reflexão precisa estar afastada da câmara.
É utilizada para adicionar contraste a superfícies foscas, tal como papel ou papelão, definir bordas, ou para destacar características das superfícies.
3) A iluminação focalizada ou pontual caracteriza-se por um feixe de luz cônico com diferentes graus de abertura e é utilizada para iluminação seletiva ou para fornecer luz externa para sistemas de visão onde é necessário homogeneizar a luz num ponto.
4) A iluminação de anel é um círculo ou anel brilhante, com uma iluminação intensa, sem sombras e com um bom contraste de imagem. A iluminação de anel é um tipo de iluminação comum que abrange uma ampla variedade de aplicações devido a sua versatilidade. Note-se que pode causar um brilho especular em peças com superfícies refletoras.
5) Na iluminação coaxial, também conhecida como iluminação no eixo difusa, a luz é transmitida a partir da lateral para um espelho que reflete a luz no objeto.
Com esta técnica, a luz especular refletida do objeto que retorna à câmara é rejeitada. E quanto mais longe estiver do objeto, maior será a rejeição da luz difundida; do contraste e da definição da imagem. Desta forma, as superfícies refletoras perpendiculares à câmara destacam-se. E as superfícies que estão em ângulo com a câmara ficam escuras.
Esta técnica de iluminação reduz as sombras e apresenta muito pouco brilho. Por isso, é aplicada para detetar falhas em superfícies planas e brilhantes, realizar medições ou inspeção em objetos brilhantes ou inspecionar embalagens transparentes.
6) Normalmente, com a iluminação direta no objeto, a inspeção do contorno de uma peça ou o reconhecimento das falhas físicas da sua superfície são difíceis de detetar.
Com a técnica de iluminação de campo escuro, em que o ângulo de iluminação é extremamente baixo (10 a 15 graus) em relação ao objeto, qualquer característica da superfície – como poeiras; arranhões e até mesmo impressões digitais – reflete a luz de volta para a câmara. Fazendo com que estas características da superfície apareçam claras, enquanto o resto da superfície fica escura. Esta técnica de iluminação é especialmente eficaz na inspeção de superfícies de peças brilhantes e altamente refletoras.
Esta técnica pode ser conseguida com qualquer opção de iluminação direcional (barra, anel, pontual) que permita que a direcção da luz seja quase paralela à superfície do objeto.