Compreender a iluminação e a medição da luz

Compreender a iluminação e a medição da luzAo escolher uma luz LED, os designers de sistemas de visão de máquina devem compreender plenamente a natureza da peça que precisa ser iluminada. Para permitir que a câmera do sistema capture uma imagem com o maior contraste, os desenvolvedores podem escolher entre uma série de diferentes produtos de iluminação. Estes intervalos vão desde as luzes de linha, As luzes interlaboratoriais, as luzes e as luzes traseiras-todas elas podem ser utilizadas em configurações de eixo on ou off – axis e/ou em comprimentos de onda múltiplos que vão desde UV, visíveis até IR/comprimentos de onda.

Uma das considerações mais importantes na escolha de qualquer tipo de iluminação, no entanto, é a quantidade de luz necessária para qualquer aplicação dada. Iluminar uma parte, por exemplo, para realizar medições dimensionais, pode não exigir uma luz traseira extremamente brilhante. Alternativamente, para aplicações de varredura de linhas de alta velocidade onde as partes estão se movendo em alta velocidade e os tempos de exposição da câmera são rápidos, uma luz extremamente brilhante pode ser necessária.

Luz de medição

Para integradores de Sistema encarregados de comparar Luzes de diferentes fabricantes, discernir a quantidade de luz emitida a partir de luzes LED que pode no início parecer comparável pode ser uma tarefa difícil, uma vez que a saída de luz pode ser especificado em uma série de maneiras diferentes.

Quando uma parte é iluminada por uma luz LED, a luminância fornece uma medida da quantidade de luz reflectida a partir de uma superfície e indica o brilho da luz emitida ou reflectida a partir de uma superfície. Isto pode ser medido em candelas/metro quadrado (cds / m2) ou lambertes para os pés (fLs).

Luz de mediçãoA iluminação, por outro lado, descreve a medição da quantidade de luz que ilumina a área da superfície e é medida em lux ou velas para os pés e correlaciona-se com a forma como os seres humanos percebem o brilho de áreas iluminadas.

Enquanto as medições fotométricas, como a luminância e a iluminância, fornecem uma medição da luz em termos do seu brilho percebido para o olho humano, as medições radiométricas fornecem informação sobre a quantidade de energia da luz (ou energia) em todos os comprimentos de onda. Medições fotométricas são frequentemente usadas para determinar a potência das luzes UV ou IR e não são comumente usados em aplicações de visão de máquina. Estas medições fotométricas incluem a irradiância e a radiância.

Enquanto, irradiância fornece uma medida da potência de radiação recebida por uma superfície, por unidade de área e é medida em Watts por metro quadrado (W/m2), a radiância é a potência de radiação emitida por uma superfície, por unidade de ângulo sólido por unidade de área projetada, a qual é medida em Watts/sterradiano/m2.

Para o desenhador de sistemas de visão de máquina que trabalha no espectro visível, a mais útil destas medições é a iluminação. Os medidores de iluminação podem ser usados para realizar esta medição com luzes usadas em operação constante e aquelas que são apagadas.

Medir a iluminação de uma luz em constante operação é relativamente fácil. No entanto, a iluminação de luz estroada também pode ser calculada usando um medidor de luz. Se, por exemplo, a luz for apagada por 10m e o LED desligado por 100m antes do próximo strobe ser ativado, então a intensidade real é de aproximadamente 1/10 do que seria se a luz estivesse acesa constantemente.

Lei do quadrado inverso

Muitas vezes, um integrador de sistemas irá escolher uma luz – por exemplo, um holofote – e colocá-lo uma distância específica da parte a ser iluminado. Se mais luz é necessária, uma das regras mais úteis para determinar como isso pode ser alcançado é a lei do quadrado inverso (Figura 1). Uma vez que a intensidade da luz diminui à medida que o quadrado inverso da distância, a quantidade de luz cai como 1/(Distância da parte)2. Assim, uma luz colocada a 2 pés de uma parte terá ¼ da luz visível colocada a 1 metro de distância. Obviamente, então, colocar uma luz mais perto do objeto para ser iluminado um aumento da quantidade de luz consideravelmente.

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