조명의 다양한 유형과 적용 사례
SAMSARA
소개
조명은 머신 비전 검사에 중요한 요소다. 최상의 조명 옵션 선택에서 최적의 설정으로 구성하는 것까지 사용자가 올바로 선택하면 더 나은 결과를 얻을 수 있다. 육안으로 최적화된 일상적인 스마트폰 사진과 달리 머신 비전은 조명을 사용하여 물체가 카메라 센서에 표시되는 방식을 최적화한다. 가장 성공적인 머신 비전 어플리케이션은 시각 노이즈를 최소화하면서 관심 기능을 강조하는 조명을 사용하는 것이다.
머신 비전에 조명이 중요한 이유
기본적으로 카메라에는 들어오는 빛을 이미지로 캡처하는 센서가 있다. 대부분의 사진은 일반적으로 사람이 검토하기 위해 캡처되지만, 머신 비전 애플리케이션은 고대비 이미지에서 가장 잘 수행된다. 조명의 주요 목표는 관심있는 기능을 강조하고 나머지 이미지에 대한 초점을 줄이는 것이다. 조명이 머신 비전에서 가장 많은 영향을 주지만 사용자가 지정할 수 있다. 성공적인 조명 솔루션의 작동 방식을 보여주는 모범 사례를 소개한다.
조명 결정에는 두 가지 주요 고려 사항이 있다.
- 설치 환경- 모든 환경에 이상적인 조명 솔루션이 있다. 공간 제약, 주변 조명 수준, 지지 구조물, 컨베이어 속도와 검사 영역의 기타 변수는 조명 제품 및 구성에 영향을 준다.
- 객체 요인- 모양, 재질, 크기, 색상, 반사율, 검사 요소 및 기타 객체 특성은 주변 조명 옵션 대한 결정에 도움을 준다.
조명 옵션
모든 Samsara 카메라에는 LED가 내장되어 있으며 유연성을 높이기 위해 4개의 추가 독립형 조명 옵션을 사용할 수 있다. 제공되는 조명 유형은 다음과 같다.
내장 조명
VS2 카메라의 20개의 내장 LED는 직접 고 대비 조명을 제공한다. Samsara 대시 보드를 통해 밝기를 쉽게 조정할 수 있다.
바 라이트
스트립을 따라 균일 한 조명을 제공하는 다목적 옵션이다. 일반적으로 방향성 조명을 제공하는 데 사용된다.
링 라이트
방향성 조명을 제공하기 위해 일반적으로 사용되는 밝은 원형 조명이다.
돔 라이트
부드러운 조명을 제공하는 반구의 빛이다. 균일한 조명으로 물체를 둘러싸는 데 사용된다.
영역 조명
백라이트 또는 방향 조명에 일반적으로 사용되는 대형 직사각형 조명을 말한다.
아래는 각 조명을 사용하는 방법과 일반적인 조명 배열을 보여준다.
조명 구성
명시야 조명
가장 일반적인 구성 중 하나인 명시야 조명은 물체에 직접 조명을 제공하여 고 대비 조명을 제공한다.
최적: 무광 오브젝트에서 텍스트 및 바코드 읽기, 레이블 확인
호환 가능한 조명: 내장, 바, 링, 영역 조명
암시야 조명
암시야 조명은 가장자리를 강조하거나, 눈부심을 방지하거나, 표면 특징을 강조하기 위해 얕은 각도로 물체를 비춘다.
최적: 가장자리와 모양 정의, 표면 특징 강조, 반짝이는 물체의 결함 찾기
호환 가능한 조명: 막대, 영역, 링 조명
역광
물체 뒤에 배치된 균일한 조명을 통해 실루엣, 텍스트, 바코드 및 기타 기능을 통해 투명 또는 반투명 재료의 대비를 높일 수 있다.
최적: 충전 레벨 검사, 투명 물체의 라벨 검증
호환 가능한 조명: 영역 조명
돔 조명
돔 조명은 그림자와 눈부심을 제거하는 부드러운 확산 조명을 제공한다.
최적: 작은 대상에 대한 결함 찾기 및 라벨 읽기
호환 가능한 조명: 돔 조명
링 조명
원형 조명은 여러 각도에서 조명을 제공하여 그림자를 줄인다. 링 라이트는 더 먼 거리에서 밝은 필드 조명 또는 더 짧은 거리에서 어두운 필드 조명을 제공하여 다목적성을 제공한다.
최적: 무광택 물체의 텍스트와 결함 검사
호환 가능한 조명: 링 조명
모범 적용 사례
산업 분야에서 가장 강조하는 몇 가지 방법을 소개하고자 한다.
측면 조명으로 눈부심 최소화
많은 산업에는 유리, 금속, 플라스틱 및 다양한 코팅과 같이 반사성이 높은 재료를 사용하는 제품이 있다. 반사 표면은 직접 및 주변 광원 모두에서 눈부심을 유발한다. 다행히 카메라로 선명한 이미지를 볼 수 있는 방법이 있다. 대부분의 반사 제품은 1-2 측면 조명을 사용하여 효과적으로 처리할 수 있다. 이 표시등은 제품의 위와 측면에 배치해야 하며 가능한 경우 디퓨저를 적용해야한다(참고: 모든 Samsara 조명 액세서리에는 내장 디퓨저가 제공되지만 추가 디퓨저를 활용할 수 있음). 단면 조명을 사용하는 경우 광원을 향한 반사기가 제품 전체에서 조명을 비춘다.
위의 예에서 반사 플라스틱 커버가 있는 아이 섀도우 키트가 다양한 조명 설정에서 어떻게 캡처 되는지 보여준다. 직접 조명은 검사 기능을 방해할 수 있는 눈부심을 생성하는 반면 측면 조명은 검사를 위한 선명한 이미지를 생성한다.
디지털 설정의 최적화
물리적 조명은 제품을 강조하는 좋은 방법이지만 디지털 설정으로 검사를 강화할 수도 있다. 노출과 초점과 같은 카메라 설정 조정에서 선명도와 조명 균일성을 개선하는 후처리 필터에 이르기까지 Samsara 대시 보드를 사용하면 실시간 피드백으로 이미지 조정을 할 수 있다.
이 필터 옵션은 외부 조명을 사용자 정의할 때 유연성이 제한되거나 검사 품질에 영향을 줄 수 있는 주변 조명에 특히 유용하다. 권장 조정은 상황에 따라 크게 다르지만 일반적으로 경험에 따라 관심있는 기능을 강조 표시하는 것이 좋다.
자료 제공: SAMSARA(www.samsara.com)
