画像処理業界トレーニング教室

光源の役割と一般的な視覚的光源

マシンビジョン用光源の概要  
        光源には大きく分けて自然光と人工光の2種類があります。 自然光源は、主に昼光、次いで星光などである。有効に使えるのは主に昼光であり、星光は航海の参考程度にしかならない。初期の人工光源は、主にロウソク、石油ランプ、あるいは薪や石炭を燃やすなど、燃料を燃やすランプであった。






光源の役割
          マシンビジョンシステムの中心となるのは、画像の取得と処理です。 すべての情報は画像から得られ、画像の質はビジョンシステム全体にとって非常に重要です。 良い画像は、システム全体の安定性を向上させることができるため、画像処理アルゴリズムの難易度を大幅に下げることができます。一方で、システムの精度と信頼性を向上させるためには、合理的で効果的な照明ソリューションが特に重要です。

良い画像とは次のようなものです。
        1.コントラスト:コントラストがはっきりしていて、ターゲットと背景の境界が明確に対比されており、ターゲットと背景の間に30以上のグレースケール値の差が必要です。
         2.均等性:画像全体の明るさが均等であること、または全体的なムラはあってもグレースケールの違いが画像処理に影響を与えないことが条件です。
         3.リアルさ:色に関するものも、リアルな色、適度な明るさ、露出オーバーや過剰な画素がなく、精度の高い検出条件を満たす必要があります。
         4.背景をできるだけ薄くする




      マシンビジョンシステムの画質は、入力データの品質に直接影響するため、光源は重要なファクターです。 そのため、光源はマシンビジョンシステム全体の中で重要な役割を担っています。 マシンビジョン用の照明器具は万能ではありませんので、最良の結果を得るためには、それぞれのケースに適した照明器具を設計することが重要です。

光源には主に以下のような役割があります
        1.ターゲットを照らし、明るさを増すことができる。
         2. 画像処理に最も適したイメージング効果を生み出す。
         3.周囲の光の干渉を克服し、画像の安定性を確保する。
         4.測定のための道具や基準として使用される。


一般的なビジョン用光源
        マシンビジョンで使用される一般的な光源には、LEDランプ、光ファイバー式ハロゲンランプ、キセノンランプ、高周波蛍光灯などがあります。
LEDランプ
寿命約30,000~100,000時間、メリット:複数のLEDを使用して高輝度を実現するとともに、異なる形状のLEDを組み合わせることができる、応答速度が速い、用途に応じて波長を選択できる。

光ファイバー・ハロゲンランプ
耐用年数は約1000時間、光ファイバーハロゲンランプ:耐用年数は約1000時間、メリット:高輝度、デメリット:インパクトが遅く、光の明るさや色温度の変化がほとんどない。


キセノンランプ
耐用年数は約1000時間、メリット:高輝度、昼光に近い色温度、デメリット:応答性が遅い、発熱量が多い、寿命が短い、動作電流が大きい、電源の安全要件が厳しい、壊れやすい。


蛍光灯
耐用年数は約1500~3000時間、メリット:拡散性が良く、広い範囲を均一に照らすのに適している、デメリット:応答速度が遅い、明るさが暗い。


LED光源のメリット  
         1.応答速度が速い:LED光源の応答速度は一般的にナノ秒であり、他の光源に比べて応答速度が速い。        
         2.長寿命:LEDライトは、一般的に50,000時間以上の寿命を持つように設計されており、従来のデザインのプラグインは、最大25,000時間のLED連続点灯の寿命、ストロボの寿命が長く、OPT社の独立した研究開発の使用をお勧めします。
         3.低消費電力、高輝度:LED光源の消費電流は一般的に10mA~19mAと小さく、ハイパワーランプビーズは低消費電力、高発光効率、省エネ・環境保護に貢献します。
         4.LEDライトは、典型的な高演色性指標Ra ≥ 95%を持つ、視認性の高いフィンガーライトとして設計することができます。

一般的な視覚光源の包括的な性能比較
          
  



  
 

   















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