El papel central de la iluminación en la visión artificial
La mala iluminación es la causa más común de un rendimiento deficiente de la visión artificial. Incluso las cámaras y el software complejos no pueden compensar una iluminación inadecuada.
Una buena iluminación para la visión artificial maximiza el contraste en las características de interés y lo minimiza en cualquier otro lugar. También debe ser uniforme. La instalación de la iluminación debe asegurarse de que las variaciones normales en las piezas o su disposición no afecten el contraste en la imagen.
Según la textura de la pieza (como mate, reflejante o refractiva) y su forma, las diferentes opciones de iluminación cambiarán en qué partes de la imagen serán más brillantes que otras. Una mala elección en la iluminación puede crear brillo cuando la luz se refleja en una pieza lisa directamente en la cámara. Una posición diferente podría ocluir un punto importante o dejarlo en la sombra.
Una buena iluminación para la visión artificial maximiza el contraste en las características de interés y lo minimiza en cualquier otro lugar.
Algunas cámaras vienen con luces integradas que proporcionan una iluminación uniforme que es importante cuando se trabaja con objetos mate, entre otros usos. Son fáciles de implementar y funcionan bien en muchas situaciones.
Otras condiciones pueden requerir una configuración de iluminación aparte, que puede implicar experimentar con diferentes ángulos y tipos de iluminación para obtener la imagen más efectiva. No existe una configuración de iluminación mejor para todas las aplicaciones de visión artificial. En cambio, la optimización de la iluminación depende de la aplicación, requerimientos específicos y los resultados deseados.
Tipos de iluminación de visión artificial
Contraluz: una iluminación difusa y plana detrás del objetivo forma una silueta negra con máximo contraste y bordes claros.
Iluminación de campo brillante total/parcial: iluminar un objeto desde arriba crea un fuerte contraste para que las piezas planas se reflejen en la cámara.
Iluminación de campo oscuro: hacer brillar una luz desde el costado en un ángulo bajo (como en un amanecer o atardecer) ayuda a mostrar bordes, variaciones de altura, textura y contornos. Las áreas del fondo reflejan la luz lejos de la cámara y aparecen oscuras, mientras que la cámara recibe la luz de las características de interés.
Iluminación difusa: la iluminación uniforme desde múltiples direcciones minimiza los reflejos confusos de una superficie curva o brillante. También llamada iluminación de un día nublado, las luces difusas pueden ser abovedadas, axiales o planas, y ayudan a crear un fondo uniforme, facilitando la detección de características de interés.
Iluminación multicolor/multiespectral: el uso de iluminación infrarroja (IR) puede hacer que sea más fácil encontrar pequeños defectos en la superficie en imágenes visualmente ocupadas, ver diferencias en el material y trabajar en entornos con condiciones visuales desafiantes.
Filtros
Los filtros pueden evitar que entre luz ambiental innecesaria en una cámara o aumentar el contraste de una pieza u otro objeto.
- Los filtros de color solo permiten la entrada de luz roja, verde o azul. Dependiendo de los objetos que se examinen, un color puede proporcionar un contraste más alto.
- Los filtros IR y UV solo permiten pasar la luz fuera del espectro visible y a menudo pueden mostrar diferencias de contraste que no aparecen en la iluminación visible.
- Los filtros polarizadores pueden eliminar el brillo de la luz que se refleja en una cámara.
Los filtros de color pueden aumentar el contraste de ciertos objetos de color.
Los filtros de polarización pueden reducir el resplandor.