Скидка на подшипники из наличия!
Новое поступление товара в 2026 году!
Подсветка в машинном зрении — это управляемое освещение сцены, задача которого не «осветить», а создать максимальный контраст между контролируемым признаком и фоном. От схемы подсветки результат зависит сильнее, чем от выбора камеры или объектива: правильно выстроенный свет выделяет дефект ещё до захвата кадра, а неудачный — скрывает его за бликами и тенями.
Основные приёмы задаёт геометрия подсветки (фронтальная, задняя, кольцевая, купольная, соосная, структурированная), а тонкую настройку контраста — цвет и длина волны источника, а также фильтрация бликов. Ниже разобраны схемы подсветки, влияние на контраст дефектов, борьба с бликами и порядок выбора освещения под задачу.
Освещение в системе технического зрения работает как предобработка изображения, выполняемая физически: контраст формируется в момент съёмки, одновременно для всех пикселей, а не восстанавливается потом алгоритмами. Это надёжнее и стабильнее программной коррекции слабого исходного кадра.
Задача подсветки — сделать нужный признак светлым, а всё остальное тёмным (или наоборот), устойчиво от детали к детали.
Контрастом управляют четырьмя независимыми средствами: геометрией подсветки (откуда и под каким углом падает свет), цветом и длиной волны, структурой светового потока (направленный или рассеянный) и фильтрацией — прежде всего поляризацией. Их комбинируют под конкретную задачу.
Геометрия — взаимное расположение источника, объекта и камеры — определяет, как свет отражается в объектив и какие признаки становятся видимыми.
Светлое и тёмное поле — противоположные режимы. В светлом поле зеркально отражённый свет попадает в камеру, и гладкая поверхность выглядит яркой, а углубления — тёмными. В тёмном поле источник расположен под скользящим углом, зеркально отражённый свет уходит мимо объектива, и видны только рассеивающие свет неровности — они светятся на тёмном фоне. Один и тот же направленный светильник можно использовать в обоих режимах, меняя угол; рассеянный (купольный) свет применяется только по своему назначению.
Источником в машинном зрении служат светодиоды, излучающие узкой полосой длин волн. Выбор цвета управляет контрастом, а невидимые диапазоны (УФ и ИК) открывают контроль, недоступный в видимом свете.
При съёмке монохромной камерой цвет подсветки меняет яркость объектов по правилу цветового круга: свет того же цвета делает объект светлым, комплементарного (противоположного) — тёмным. Например, в красном свете красная деталь выглядит светлой, а синяя — тёмной. Это позволяет разделить детали, которые в белом свете дают близкие оттенки серого.
Короткие волны (синий) сильнее рассеиваются и подчёркивают мелкий поверхностный рельеф, но плохо проникают вглубь. Длинные волны (ИК) слабо рассеиваются, глубже проходят сквозь полимеры и позволяют «видеть» под поверхностью или сквозь тёмные среды и подавлять мешающий печатный рисунок.
Блики — зеркальные засветки от гладких и блестящих поверхностей — маскируют признаки и сбивают измерения. С ними борются геометрией и фильтрацией.
Поляризационный фильтр снижает и полезный световой поток, поэтому его применяют, когда геометрией блик убрать не удаётся. Часто смена схемы или угла подсветки эффективнее установки поляризаторов.
Тип дефекта диктует схему подсветки: под каждый класс дефектов подбирают освещение, при котором дефект даёт максимальный контраст.
В сложных случаях один и тот же объект снимают последовательно при нескольких схемах подсветки (например, тёмное поле, светлое поле, купол, контровой свет), а затем объединяют кадры: одни дефекты видны только в тёмном поле, другие — только в светлом.
Подсветку подбирают от признака и поверхности, а не наоборот.
Оптимальную схему определяют опытной проверкой на реальных образцах: заранее предсказать поведение бликов и контраста удаётся не всегда, а стабильность важнее разового удачного кадра.
Управляемое освещение создаёт контраст между дефектом и фоном ещё на этапе съёмки, одновременно для всех пикселей. Это надёжнее и стабильнее, чем вытягивать слабый кадр алгоритмами, и часто влияет на результат сильнее, чем выбор камеры.
В светлом поле свет отражается от поверхности прямо в камеру, гладкие участки яркие. В тёмном поле источник светит под скользящим углом, зеркальный луч уходит мимо объектива, и видны только рассеивающие свет неровности — царапины и рельеф светятся на тёмном фоне.
Геометрия задаёт, какие признаки станут светлыми или тёмными, а цвет подсветки управляет яркостью по правилу цветового круга. Верно подобранное сочетание делает дефект хорошо отличимым от фона и устойчивым к разбросу деталей.
Применяют рассеянный купольный свет для изогнутых поверхностей и соосную подсветку для плоских зеркальных, смещают источник от оси, чтобы отражённый луч уходил мимо объектива, а при необходимости добавляют скрещённые поляризаторы на источник и объектив.
Свет того же цвета, что и признак, делает его светлым, комплементарный — тёмным. Синий подчёркивает мелкий поверхностный рельеф, красный даёт высокую светоотдачу, белый нужен для многоцветного контроля. Для флуоресценции применяют УФ, для просвечивания пластика и тёмных сред — ИК.
Отталкивайтесь от контролируемого признака и типа поверхности: силуэт и размеры — задняя подсветка, поверхностные дефекты — тёмное поле, блестящие детали — купол или соосная, профиль — структурированная. Затем подбирают цвет и убирают блики, проверяя результат на реальных образцах.
Вы можете задать любой вопрос на тему нашей продукции или работы нашего сайта.