Die Bedeutung von Beleuchtungen und LED-Controllern für die IBV

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  • : Bilder von schwarzen Plastikkappen mit Dombeleuchtung. Das linke Bild kann nicht von Bildverarbeitungsalgorithmen verarbeitet werden: Die Dombeleuchtung ist nicht hell genug. Das Bild auf der rechten Seite mit geblitzer Beleuchtung kann für Oberflächen Inspektionen verwendet werden.
  • A) Eine Trigger Anordnung, bei welcher der Lichtcontroller von einer Trigger Quelle (Sensor ist an der Produktionslinie) gesteuert wird. Anschließend steuert der Controller die Kamera. B) Eine Anordnung, bei der jede Kamera von einem Sensor gesteuert wird und die Kameras anschließend den Lichtcontroller ansteuern und die Belichtungszeit beginnt.

Die Beleuchtung kann als eines der kritischsten Elemente eines Bildverarbeitungssystems angesehen werden und ist der Schlüssel, um stabile und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen. Eine ungeeignete Beleuchtung, oder eine nicht konstante Bildhelligkeit führt zu einer aufwendigen und zeitintensiven Bildverarbeitung, oder im schlimmsten Fall zu einem Informationsverlust. Es gibt keinen Softwarealgorithmus, welcher in der Lage ist, nicht richtig ausgeleuchtete Merkmale sichtbar zu machen. Leistungsfähige LED Beleuchtungen und Controller schaffen hier Abhilfe.
Die meisten Beleuchtungsarten, welche heutzutage in der industriellen Bildverarbeitung eingesetzt werden, besitzen eine LED Quelle. LEDs sind in der Tat die idealen Lichtquellen für die Anwendungen der industriellen Bildverarbeitung: Diese können sequenziell an und ausgeschalten werden, oder nur eingeschalten werden, wenn nötig. Zusätzlich kann eine LED übersteuert werden, zum Beispiel kann sie kurzzeitig mehr Licht emittieren, was normalerweise getan wird, wenn die Anwendung für eine kurze Zeit eine hohe Helligkeit benötigt, um beispielsweise das Bluring bei schnell bewegten Objekten zu verhindern. Darüber hinaus hat das Überblitzen folgende weitere Vorteile:

  • Den Einfluss von Umgebungslicht zu reduzieren
  • Erhöhung der Lebenszeit der LED
  • Synchronisation zwischen Kamera, der Beleuchtung und der zu inspizierenden Gegenstände
  • Verringerung des Stromverbrauchs des gesamten Systems
  • Minimierung der Wärmeentwicklung (Es werden keine Kühlkörper oder Lüfter benötigt)

Typische Anforderungen bei der Inspektion von schnell bewegten Teilen sind eine kurze Belichtungszeit der Kamera, um Bluring Effekte zu vermeiden, und Optiken mit einer hohen Blendenzahl. Solche Anforderungen können zu Bildern führen, welche zu dunkel sind, um mit Bildverarbeitungs-Algorithmen ausgewertet zu werden. Um mehr Licht zu bekommen, kann entweder der Kamera-Gain erhöht oder die Blendenzahl der Optik verringert werden. Die erste Maßnahme führt dabei zu einem höheren Rauschen und die zweite Maßnahme führt zu einer geringeren Schärfentiefe. Beide Maßnahmen führen deshalb zu einem Bild, indem weniger Details erkannt werden können.

Verwendung im Blitzbetrieb bei High Speed

In vielen Fällen können diese Probleme vermieden werden, indem die Menge an Licht erhöht wird.

Deshalb bietet Opto Engineering ein breites Spektrum an LED Beleuchtungen an, welche auch im Blitzbetrieb verwendet werden können, speziell für high speed Anwendungen. Diese bestehen aus einer sehr gleichförmigen LED Hintergrundbeleuchtung in vielen verschiedenen Formaten und Wellenlängen (LTBP-Serie), Dombeleuchtung (LTDM-Serie), Flachwinkel Ringleuchten (LTLA-Serie) und leistungsstarke LED Pattern Projektoren (LTPRUP Serie).
Es ist bei der Verwendung von geblitzten LEDs in hochanspruchsvollen Anwendungen von höchster Bedeutung, dass die Beleuchtung mit der Kamera synchronisiert ist. Außerdem ist es wichtig, dass die Ansteuerung hochgenau und wiederholbar ist. Hier sind die Pulsdauer, die Frequenz und die Stromstärke, welche an die LED angelegt wird zu erwähnen. Aus diesen Gründen wird ein LED Strobe-Controller benötigt, welcher es den Ingenieuren erlaubt konstante Beleuchtungsniveaus zu erreichen. Ein gutes und wiederholbares Ergebnis ist die Folge.

Vielfältiges Angebot

Opto Engineering bietet LED Controller mit bis zu acht Kanälen entweder mit Ethernet und/oder RS485 Interface. Diese sind ausgelegt, um die Stromstärke, die Pulsbreite und den Delay der LED Beleuchtung (in 1µs Schritten) hochgenau zu steuern. Die Kommunikation erfolgt über Modbus. In Verbindung mit einer Vielzahl von optoisolierten Synchronisationseingängen bietet das Unternehmen hoch performante Controller mit verschiedenen Synchronisationsausgängen, welche es dem Controller erlauben, als Master der Kamera, oder als direkter Controller eines Aktuators in der Linie zu agieren.

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Opto Engineering
strada Circonvallazione Sud, 15
46100 Mantova
Telefon: +39 0376 699111
Telefax: +39 0376 1581242

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