Im rechten Licht #####

Im rechten Licht

Ringlicht

Die Kontur eines runden Teils – zum Beispiel eines Zahnrads – wird durch ein Ringlicht klar und schattenlos sichtbar. Je nach Einfallswinkel des Lichtes, der sich durch Variation des Beleuchtungsabstandes regulieren lässt, können unterschiedliche Objekt-Details ins Licht gesetzt werden.

Diffuse Beleuchtung

Um Merkmale wie Schriften oder ähnliches auf zylindrischen, stark reflektierenden Metallteilen sicher erkennen zu können, ist der Einsatz einer diffusen Domoder Tunnelbeleuchtung unumgänglich. Dasselbe gilt für über die Serien chaotisch streuend geformten – und damit chaotisch streuend reflektierenden – Kunststoff- und Aluminiumfolien, wie sie für Arzneimittel-Blister und andere Verpackungen verwendet werden. Bei dieser Art der Beleuchtung ist das Licht nicht gerichtet, sondern fällt gleichmäßig aus vielen Richtungen ein (wie an einem bewölkten Tag). Durch solch diffuse Beleuchtung lassen sich starke Reflexionen vermeiden.

Durchlicht

Im Durchlicht werden die Außenkontur beziehungsweise das Profil eines Teils besonders deutlich hervorgehoben. Auf dem Teil selbst vorhandene Strukturen sind hingegen in dieser Anordnung nicht sichtbar. Eine Durchlichtbeleuchtung ist jedoch in vielen Fällen hinsichtlich der Einbausituation problematisch.

Transparente Objekte

Bei der Detektion erhabener oder vertiefter Strukturen auf transparenten Objekten – wie zum Beispiel eines in eine Glasplatte gelaserten DataMatrix-Codes – kann infolge von Reflexionen an Vorder- und Rückseite das Problem von Doppelkonturen auftreten. Aus diesem Grund sollte der Sensor stets senkrecht zur Oberfläche angeordnet sein, während das (externe) Licht seitlich einfällt. Zum Einsatz kann hier entweder ein Flächen- oder ein Ringlicht kommen.

Lichtintensität und Lichtfarbe

Auch die Lichtintensität hat Auswirkungen auf die Qualität der Bildaufnahme. Die Intensität der Beleuchtung lässt sich bei fast allen Vision-Sensoren indirekt über die Belichtungszeit (Shutter-Öffnungszeit) und die Verstärkung (Gain) des Sensors anpassen. Generell sind kurze Shutterzeiten – entsprechend sehr hellen Beleuchtungen – anzustreben, da das Beleuchtungsszenario so weitgehend von der Sensorbeleuchtung definiert wird. Umgebungslichtschwankungen haben dann nur einen geringen Einfluss auf die Funktion der Anwendung. Bei bewegten Teilen lassen sich zudem durch kurze Belichtungszeiten, wie zum Beispiel ein Blitzlicht, Bewegungsunschärfen infolge zu langer Belichtungszeiten eliminieren.

Um in Anlagen, in denen auch Personen an Handarbeitsplätzen arbeiten, ein störendes „Blitzlichtgewitter“ zu vermeiden, empfiehlt sich der Einsatz nicht sichtbarer Infrarot-Beleuchtungen. Diese können zudem für spezielle Beleuchtungseffekte genutzt werden wie beispielsweise zum Hervorheben beziehungsweise Unterdrücken bestimmter Farb- oder sonstiger Oberflächenmerkmale.

Gesuchte Teile-Merkmale können darüber hinaus durch den Einsatz von farbigen Beleuchtungen oder von Farbfiltern hervorgehoben oder „unsichtbar“ gemacht werden. So erscheint zum Beispiel eine schwarze Beschriftung auf einem roten Kunststoffteil mit maximalem Kontrast, wenn ein monochromer Sensor mit Rotlicht-Beleuchtung verwendet wird; der rote Hintergrund reflektiert sehr viel Licht und erscheint somit recht hell, während die schwarze Schrift kaum reflektiert. Wird hingegen dasselbe Teil mit Grünlicht beleuchtet, verschwindet der Kontrast zwischen rotem Hintergrund und schwarzer Schrift fast völlig: Der rote Kunststoffhintergrund reflektiert fast kein Licht der Komplementärfarbe Grün, und die schwarze Schrift hebt sich von dem – nun ebenfalls fast schwarz erscheinenden – Hintergrund kaum mehr ab. Auf diese Weise ließe sich somit das Merkmal „schwarze Schrift“ unterdrücken. Durch die Kombination einer Rotlicht-Beleuchtung mit einem vor dem Sensor angebrachten Rotlicht-Bandpassfilter lassen sich ferner störende Umgebungslicht-Effekte weitgehend unterdrücken, so dass auf eine Abschattung der Anwendung verzichtet werden kann. im

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