LUMIMAX Beleuchtungsworkshop. iim AG

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1 LUMIMAX Beleuchtungsworkshop iim AG

2 Bedeutung der Beleuchtung Der Einfluss der Beleuchtung auf die Bildverarbeitungslösung wird häufig unterschätzt. Jede BV-Applikation benötigt ein optimales Zusammenspiel von Optik und Beleuchtung, um die auszuwertenden Merkmale deutlich hervorzuheben. Die richtige Beleuchtung spart nicht nur Zeit und Kosten in der Bildauswertung. Sie ist auch der Schlüssel für eine erfolgreiche Lösung Ihrer Bildverarbeitungsaufgaben.

3 Vorstellung iim AG measurement + engineering Hersteller, Entwickler und Anbieter leistungsstarker und hochqualitativer LED-Beleuchtungen der Marke LUMIMAX für die industrielle Bildverarbeitung / Machine Vision Kabelmessgeräte speziell zum Messen herstellerspezifischer Geometrien an Isolierhüllen und Kabelmänteln unter der Marke VisioCablePro Leistungsspektrum: Machbarkeitsanalysen an Ihren Prüfteilen Kundenspezifische Sonderentwicklungen und Produktanpassungen Kostenfreie Teststellungen Vor-Ort-Service

4 Agenda 1 Der Einfluss des Beleuchtungswinkels 1.1 Hellfeld 1.2 Partielles Hellfeld 1.3 Schattenfreie Beleuchtung 1.4 Dunkelfeld 1.5 Diffuses Durchlicht 1.6 Telezentrisches Durchlicht 2 Wellenlängen 2.1 Spektrale Empfindlichkeit 2.2 Licht und Farbe 2.3 Auflösungsvermögen 3 Optische Filter 3.1 Bandpassfilter 3.2 Fluoreszenzfilter 3.3 Polarisationsfilter

5 2 Stück Koaxiales Auflicht Kratzer auf Plexiglas Dunkelfeld Durchlicht Kratzer auf Plexiglas Hellfeld Durchlicht 2 Stück Auflicht Tiefe Bohrung Diffuses Durchlicht Tiefe Bohrung Telezentrisches Durchlicht 2 Stück Diffuses Durchlicht

6

7 Hellfeld koaxial eingespiegelte Beleuchtung Diffuses, senkrecht eingespiegeltes Licht Homogene, schattenfreie Ausleuchtung Objekt wird hell ausgeleuchtet einfallendes Licht wird vom Objekt direkt in die Kamera reflektiert Unregelmäßigkeiten wie Kratzer oder Kanten werden dunkel abgebildet Geeignet für stark reflektierende und spiegelnde Oberflächen

8 Hellfeld koaxial eingespiegelte Beleuchtung

9 Hellfeld koaxial eingespiegelte Beleuchtung Diffuses Auflicht Koaxial eingespiegelte Beleuchtung

10 Hellfeld Der Einfluss des Beleuchtungswinkels

11 Hellfeld Partielles Hellfeld diffuses Auflicht Hellfeld Hellfeldanordnung

12

13 Partielles Hellfeld Ausleuchtung von rauen, matten, wenig reflektierenden Objekten Objekt wird gleichmäßig lichtstark ausgeleuchtet Geeignet für große Arbeitsabstände und stark absorbierende Oberflächen Partielles Hellfeld diffuses Auflicht

14 Schattenfreie Beleuchtung - Dombeleuchtung Diffuses, aus allen Richtungen auf das Prüfobjekt einfallendes Licht Vollkommen schattenfreie Ausleuchtung Kleiner Arbeitsabstand Geeignet für stark reflektierende und spiegelnde Oberflächen

15 Schattenfreie Beleuchtung - Dombeleuchtung Partielles Hellfeld diffuses Auflicht Anordnung schattenfrei mit Dombeleuchtung Dombeleuchtung

16

17 Dunkelfeld Radial flach einstrahlendes Licht Es können auch andere Beleuchtungsgeometrien (Balken- oder Spotbeleuchtungen für Dunkelfeldanwendungen eingesetzt werden) Hohe Kontrastschärfe Starke Schattenbildung Deutliche Abbildung von Defekten und Oberflächenkonturen als helle Merkmale auf dunklem Hintergrund Kanteninspektion Kleiner Arbeitsabstand

18 Dunkelfeld

19 Dunkelfeld diffuses Auflicht Dunkelfeld Dunkelfeldanordnung

20

21 Diffuses Durchlicht Beleuchtung hinter dem Objekt Erzeugung eines Schattenbildes Wird z.b. zur Konturprüfung, Bohrlochprüfung, Anwesenheitsprüfung eingesetzt Kann auch zur Kontrolle transparenter und semitransparenter Objekte genutzt werden

22 Diffuses Durchlicht Stanzteil diffuses Durchlicht Bohrlöcher diffuses Durchlicht Durchlichtanordnung

23

24 Telezentrisches Durchlicht Tiefe Bohrung Telezentrisches Durchlicht Paralleler Strahlenverlauf des Lichtes Schattenbild ohne Streulicht Scharfe, klare Kanten auch bei transparenten Objekten aus Glas oder Kunststoff Eignet sich vor Allem für Messaufgaben in Verbindung mit einer telezentrischen Optik Tiefe Bohrung Diffuses Durchlicht

25 Wellenlängen 1 Relative spektrale Empfindlichkeit 0,8 0,6 CCD-Bildaufnehmer 0,4 0,2 Menschliches Auge nm 400 nm 450 nm 500 nm 550 nm 600 nm 650 nm 700 nm 750 nm 800 nm UV sichtbares Licht IR

26 Wellenlängen Additive Farbmischung (Lichtfarben) Subtraktive Farbmischung (Farbpigmente)

27 Wellenlängen Licht und Farbe Objekte reflektieren die Wellenlänge, die der eigenen Objektfarbe entspricht Andere Lichtfarben werden absorbiert Höchste Absorption Komplementärfarbe Weiße Körper reflektieren alle Wellenlängen Schwarze Körper absorbieren alle Wellenlängen G Y C R B M Farbbalken BYMC S/W-Aufnahme mit weißer Beleuchtung S/W-Aufnahme mit roter Beleuchtung S/W-Aufnahme mit grüner Beleuchtung S/W-Aufnahme mit blauer Beleuchtung

28 Wellenlängen Licht und Farbe - Infrarot Farbbalken BYMC Größere Transmission Geringere Reflexion Unabhängigkeit zur Farbe des Materials S/W-Aufnahme mit weißer Beleuchtung S/W-Aufnahme mit infraroter Beleuchtung

29 Wellenlängen Licht und Farbe - Auflösungsvermögen Kurzwelliges Licht wird stärker reflektiert minimale Transmission Kleinste Oberflächenänderungen, Kanten, Kratzer, Staub werden deutlich abgebildet Kratzer beleuchtet mit Infrarot Kratzer beleuchtet mit UV

30 Optische Filter Isolieren Wellenlängenbereich transmittieren benötigten Wellenlängenbereich, sperren unerwünschtes Licht Verschiedene Arten von Filtern für unterschiedliche Effekte Bandpassfilter Lang- oder Kurzpassfilter Neutralfilter Einsatzbereiche Kontrast erhöhen Fremdlicht minimieren Störeinflüsse minimieren (z.b. Reflexionen, Spiegelungen) Farbtrennung

31 Optische Filter Bandpassfilter Transmittieren ein bestimmtes Spektrum und reflektieren alle anderen Wellenlängen Anwendung: Störeinflüsse von Fremdlicht minimieren Kontrast erhöhen Farbtrennung Quelle: Edmund Optics GmbH

32 Optische Filter Fluoreszenzfilter Kombination spezieller Filter zur Anregung fluoreszierender Prüfteile und Sperrung unerwünschter Wellenlängen und Reflexionen Anwendungsbereiche Kontrolle von Klebstoffauftrag, Dichtmittelraupen Kontrolle von Markierungen und Sicherheitsmerkmalen Restschmutzanalysen Mit Fluoreszenzfilter Ohne Fluoreszenzfilter

33 Polarisationsfilter lineare Polarisation Polarisationsfilter lineare Polarisation Lassen Licht in einer bestimmten Polarisationsrichtung durch also Licht, dass in einer bestimmten Richtung schwingt Anwendungsbereiche Minimierung von Spiegelungen und Reflexen Kontrast erhöhen Spannungsprüfung Ohne Polarisationsfilter Mit Polarisationsfilter Ohne Polarisationsfilter Mit Polarisationsfilter

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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