วิธีง่ายๆ ในการเลือกแหล่งกำเนิดแสง

1


กลับมาอีกครั้งในคอลัมน์ Machine Vision กล้องเอนกประสงค์ที่ใช้สำหรับตรวจสอบคุณภาพการผลิต ในฉบับนี้เราจะมาแนะนำเกี่ยวกับการเลือกใช้แสง โดยให้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับแสงในระบบวิชั่นและให้ข้อมูลการเปรียบเทียบระหว่างแสงแต่ละประเภทรวมถึงตัวอย่างการนำไปประยุกต์ใช้งานในแต่ละแบบ โดยแหล่งกำเนิดแสงสามารถแบ่งได้ 6 ประเภทดังนี้

  1. Backlights (แบล็คไลท์) แหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มแสงต่ำ ติดตั้งไว้ด้านหลังของวัตถุ
  2. Area lights (แอเรียไลท์) แหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มของแสงสูงจะทำให้เห็นเงาและพื้นผิวของวัตถุได้ชัดเจนขึ้น
  3. Ring light (ริงไลท์) แหล่งกำเนิดแสงให้แสงสว่างในพื้นที่ขนาดจำกัด สำหรับติดกับตัววิชั่นเซ็นเซอร์
  4. Low-angle light (โลว์แอนเจิลไลท์) แหล่งกำเนิดแสงมุมต่ำช่วยเพิ่มความคมชัดของคุณลักษณะพื้นผิว
  5. Highly-diffused light (ดิฟฟิวส์ไลท์) แหล่งกำเนิดแสงแบบโดม จะให้แสงแบบรอบทิศทาง
  6. 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

1 ความคิดเห็น

Comments are closed.