Sistemas de iluminación para aplicaciones de visión artificial (Introducción)

La correcta elección del sistema de iluminación es una de las partes fundamentales de un sistema de visión y de ello depende en gran parte el éxito de la aplicación.

Las cámaras de visión artificial capturan la luz reflejada en los objetos, obteniendo información lumínica para su posterior análisis. El propósito de la iluminación utilizada en las aplicaciones de visión es controlar la forma en que la cámara ve el objeto.

“No puede analizarse aquello que no puede verse”.

Los objetivos principales de la iluminación son:

• Optimizar el contraste.
• Normalizar cualquier variación de la iluminación ambiente.
• Simplificar el proceso de tratamiento posterior de la imagen (si se utilizan filtros por software el tiempo de procesado se ve incrementado).

La luz se refleja de forma distinta si se ilumina una placa metálica, un objeto ovalado o una caja de cartón, por ello es necesario realizar un estudio personalizado de la iluminación más óptima para cada aplicación.

Las siguientes imágenes muestran claramente los efectos de la luz sobre las imágenes adquiridas. En la primera imagen debido a los intensos brillos sería imposible por ejemplo detectar defectos de impresión, realizar una lectura OCR, etc. En la segunda imagen se han conseguido eliminar todos los brillos, gracias a la utilización de una fuente de luz polarizada, facilitando el procesado de la imagen.

Consideraciones a tener en cuenta para la elección de la iluminación en una aplicación de visión artificial

• ¿La aplicación es en color o monocromo?
• ¿Es de alta velocidad o no?
• ¿Cuál es el campo de visión a iluminar?
• ¿El objeto presenta superficies con reflejos?
• Qué fondo presenta la aplicación: ¿color, geometría?
• ¿Cuál es la característica a resaltar?
• ¿Qué duración debe tener el sistema de iluminación?
• ¿Qué requisitos mecánicos, ambientales, etc. deben considerarse?

Las respuestas a estas preguntas son necesarias para la correcta elección de la iluminación. También deben tenerse en cuenta aspectos tales como:

• Intensidad de luz necesaria
• Longitud de onda adecuada
• Superficie a iluminar
• Reflectividad del objeto
• Color del objeto
• Espacio disponible
• Tipo de cámara utilizada

Tipos de fuentes de luz y características de los materiales

La fuente de luz puede ser mediante fibra óptica, fluorescente, led, difusa, láser, halógena, incandescente, fluorescente, ultravioleta, entre otros. Además, existen luces de diferentes colores que emiten diferentes longitudes de onda y permiten adaptarse a diferentes tipos de materiales, objetos de diferentes colores, etc.

Características de los materiales:

• • • Materiales especulares: Los ángulos de incidencia y de reflexión son iguales.
  • • Materiales difusos: Los ángulos de reflexión van en todos los sentidos.
  • Materiales reflectores: Los rayos incidentes y reflejados tienen igual dirección, pero diferente sentido.

• • Materiales (no) selectivos al espectro: Los rayos de algunas (todas) las longitudes de onda se reflejan.

Conoce más sobre los diferentes sistemas de iluminación para visión artificial.

Se recomienda una evaluación adicional antes de realizar selecciones de iluminación definitivas. Es necesario que un experto en visión de Bcnvision evalúe sus requisitos de forma más detallada.