กลับมาอีกครั้งในคอลัมน์ Machine Vision กล้องเอนกประสงค์ที่ใช้สำหรับตรวจสอบคุณภาพการผลิต ในฉบับนี้เราจะมาแนะนำเกี่ยวกับการเลือกใช้แสง โดยให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแสงในระบบวิชั่นและให้ข้อมูลการเปรียบเทียบระหว่างแสงแต่ละประเภทรวมถึงตัวอย่างการนำไปประยุกต์ใช้งานในแต่ละแบบ โดยแหล่งกำเนิดแสงสามารถแบ่งได้ 6 ประเภทดังนี้
- Backlights (แบล็คไลท์) แหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มแสงต่ำ ติดตั้งไว้ด้านหลังของวัตถุ
- Area lights (แอเรียไลท์) แหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มของแสงสูงจะทำให้เห็นเงาและพื้นผิวของวัตถุได้ชัดเจนขึ้น
- Ring light (ริงไลท์) แหล่งกำเนิดแสงให้แสงสว่างในพื้นที่ขนาดจำกัด สำหรับติดกับตัววิชั่นเซ็นเซอร์
- Low-angle light (โลว์แอนเจิลไลท์) แหล่งกำเนิดแสงมุมต่ำช่วยเพิ่มความคมชัดของคุณลักษณะพื้นผิว
- Highly-diffused light (ดิฟฟิวส์ไลท์) แหล่งกำเนิดแสงแบบโดม จะให้แสงแบบรอบทิศทาง
- On-axis light (ออนเอ็กซ์ซิสไลท์) แหล่งกำเนิดแสงที่จะช่วยลดการสะท้อนของพื้นผิววัตถุได้เป็นอย่างดี
การเลือกแสงให้ถูกต้องเป็นส่วนสำคัญในการนำอุปกรณ์วิชั่นไปประยุกต์ใช้งานจริงในกระบวนการตรวจสอบถึงแม้ว่า อุปกรณ์กล้องวิชั่นจะมีประสิทธิภาพสูง หากใช้แหล่งกำเนิดแสงที่ไม่เหมาะสมจะทำให้ผลการตรวจสอบผิดเพี้ยนได้ ดังนั้นหากเราเลือกแหล่งกำเนิดแสงที่เหมาะสมแล้วถึงแม้ว่าตัวอุปกรณ์จะสเป็คไม่สูงมากก็จะสามารถให้ผลลัพธ์ ในการตรวจสอบที่ดีได้ ซึ่งก็จะเป็นการประหยัดเงินได้ทางหนึ่งเพราะไม่ต้องซื้อกล้องวิชั่นที่มีสเป็คสูงเกินไป
Backlight Application Examples
แสงแบบ Backligh คือแหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มแสงต่ำ ส่วนใหญ่จะติดตั้งไว้ด้านหลังของวัตถุด้วยจุดประสงค์ในการให้เกิดเงาของวัตถุขึ้นเพื่อที่จะให้วัตถุมีขนาดและรูปร่างสำหรับให้อุปกรณ์วิชั่นเซ็นเซอร์ตรวจจับ
ข้อดี
- ตัวระบบวิชั่นเซ็นเซอร์จะไม่เห็นพื้นผิวของวัตถุ
- เซ็นเซอร์จะเห็นเพียงแต่เงาของวัตถุเพื่อตรวจสอบชิ้นงาน
- ทำให้เห็นรูปทรงและขนาดของวัตถุได้เด่นชัดมากขึ้น
ข้อเสีย
- กล้องจะไม่เห็นพื้นผิวของชิ้นงาน
ตัวอย่างการใช้งาน
- ตรวจสอบขนาดของขวด
- ตรวจสอบชิ้นงานตามขนาดและรูปร่าง
- ตรวจสอบรอยแตกหรือรอยร้าวของวัตถุ
Area Light Application Examples
แหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มของแสงมากจะทำให้เกิดแสงจ้า
ทำให้เห็นเงาและพื้นผิวของวัตถุได้ชัดเจนขึ้น
ข้อดี
- แสงสว่างจะสร้างเงาเพื่อตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในเชิงลึก
- สามารถเจาะจงพื้นที่ต้องการตรวจสอบ
- หลีกเลี่ยงแสงจ้าของพื้นผิวสะท้อนเมื่อทำมุมเอียงจากเลนส์
ข้อเสีย
- แสงที่ออกมานั้นอาจจะทำให้เกิดเงาที่ไม่ต้องการได้
- แสงสะท้อนที่ค่อนข้างสูง
ตัวอย่างการใช้งาน
- ตรวจสอบรอยหยัก
- ตรวจหารอยบุบในท่อโลหะ
- ตรวจสอบการพิมพ์บนพื้นผิวสะท้อน
- ตรวจความแตกต่างระหว่างพื้นผิวขรุขระและเรียบ
Ring Light Application Examples
แหล่งกำเนิดแสงให้แสงสว่างในพื้นที่ขนาดจำกัดตรงกลาง
เปิดเป็นรูเพื่อเอาไว้สำหรับติดกับตัววิชั่นเซ็นเซอร์
ข้อดี
- ให้แสงสว่างถึงแม้วัตถุมีขนาดเล็ก
- ช่วยลดเงาบนภาพในส่วนที่ยื่นออกมา
- แสงจะอยู่ตรงกลางของวัตถุที่จะจับภาพ
ข้อเสีย
- เมื่อวัตถุมีขนาดใหญ่ด้านมุมของภาพอาจมองไม่เห็น
- มีแสงสะท้อนสูง,ภาพที่ถ่ายออกมาอาจจะเห็นแสงสะท้อนของเหล่งกำเนิดแสงเป็นทรงกลม
ตัวอย่างการใช้งาน
- ตรวจสอบวันที่และงานจับการยิงจากสัญลักษณ์จากเครื่องอิงค์เจ็ต
- ตรวจสอบฉลาก
- ตรวจสอบการซ้อนของแผ่นวัตถุ
Low-Angle Application Examples
แหล่งกำเนิดแสงมุมต่ำช่วยเพิ่มความคมชัดของคุณลักษณะพื้นผิวมากยิ่งขึ้นด้วยการติดตั้งในแนวตั้งฉากกับตัวกล้อง
โดยใช้มุมเอียงเล็กน้อยของแหล่งกำเนิดแสง
ข้อดี
- ตรวจสอบความผิดปกติของพื้นผิวจุดเด่น เช่น ฝุ่น, รอยบุบ, รอยขีดข่วนและข้อบกพร่องของพื้นผิวอื่น ๆ
- ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของพื้นผิวของชิ้นงานที่นูนขั้นมา เช่น การแกะสลัก,ลายนูนบนPCB
ข้อเสีย
- จะต้องติดตั้งแหล่งกำเนิดแสงอยู่ใกล้กับวัตถุ
- แสงทำให้เกิดจุดร้อนและแสงเงา
ตัวอย่างการใช้งาน
- ตรวจสอบการเช็คลูกสูบ
- ตรวจสอบหาพื้นผิวที่หายไป
Diffused Light Application Examples
แหล่งกำเนิดแสงแบบโดมนี้จะให้แสงแบบรอบทิศทาง และ
โดมนี้จะช่วยลดการเกิดแสงจ้าและเงาได้ดี
ข้อดี
- ช่วยลดแสงสะท้อนและเงาได้ดี
- แสงสว่างที่ออกมาจากโดมจะนุ่มนวล
ข้อเสีย
- ใช้พื้นที่เป็น3เท่าในการส่องสว่างของวัตถุ
- พื้นผิวที่สัมผัสแสงจะไม่ค่อยชัดเจนเหมือนกับแบบที่สัมผัส แสงโดยตรง
ตัวอย่างการใช้งาน
- ตรวจสอบการพิมพ์วันที่ที่ก้นกระป๋อง เช่น COKE PEPSI โซดา
- ตรวจสอบการพิมพ์บนพลาสติกใส
- ตรวจสอบการพิมพ์บนขวดใส
On-Axis Light Application Examples
แหล่งกำเนิดแสงแบบนี้จะช่วยลดในการสะท้อนของพื้นผิว
วัตถุได้เป็นอย่างดี
ข้อดี
- ให้แสงสว่างมากกว่าแบบ Ring Light
- ให้แสงได้ดีแม้มีการสะท้อนของวัตถุ
ข้อเสีย
- แสงที่ได้ออกมาจะได้แค่ 25% ของแสงที่ออกมา
- ตัวของแหล่งกำเนิดแสงจะต้องใกล้กับวัตถุ
- ตัวของแหล่งกำเนิดแสงจะต้องใหญ่กว่าวัตถุที่จะตรวจสอบ
ตัวอย่างการใช้งาน
- ตรวจสอบการพิมพ์วันที่ที่ก้นกระป๋อง เช่น COKE PEPSI โซดา
- ตรวจสอบการพิมพ์บนพลาสติกใส
- ตรวจสอบการพิมพ์บนขวดใส
