Освещение для машинного зрения

Освещение — наиболее недооценённый, но критический элемент vision-системы. Опытные инженеры говорят: «90% проблем решается правильной подсветкой, а не алгоритмом». Коммерческие Cognex/Keyence часто включают подсветку в комплект; для OpenCV/Basler её подбирают отдельно.

Типы по геометрии

Кольцевая (Ring Light)

Диодное кольцо вокруг объектива. Равномерная подсветка объекта спереди. Универсал для контроля деталей сверху. Легко устанавливается.

Купольная (Dome Light)

Полусферический рассеиватель с светодиодами по периметру. Даёт равномерный свет без бликов. Идеальна для блестящих поверхностей (металл, стекло, упакованные товары).

Backlight (задняя подсветка)

Светящийся экран за объектом. Контур объекта виден максимально чётко (объект — чёрный, фон — белый). Для контроля размеров, формы.

Bar Light (линейная)

Прямоугольная планка со светодиодами. Направленный боковой свет для подчёркивания текстуры, царапин.

Coaxial Light (коаксиальная)

Свет проходит через полупрозрачное зеркало вдоль оси объектива. Для подсветки отражающих поверхностей (DPM-коды на зеркальном металле).

Низкоугловая (Low Angle)

Свет под острым углом к поверхности. Выделяет микрорельеф (гравировку, тиснение, царапины).

Цвет освещения

• Белый — универсал
• Красный (625 нм) — высокий контраст для многих материалов, не влияет на цветное изображение
• Синий (470 нм) — хорошо видит царапины на металле, повышает контраст с красными деталями
• Зелёный (525 нм) — для медицинских применений, баланс контраста
• ИК (850, 940 нм) — невидимый оператору, для сортировки по инфракрасному спектру, для OCR на блестящих поверхностях
• УФ (365 нм) — для флуоресцентных меток, скрытых маркировок

Технологии

• Непрерывный свет — простой, стандарт
• Стробоскопический (10-100 мкс импульсы) — замораживает движение на конвейере, не греет объект
• DOAL (Diffuse On-Axis Light) — вариация коаксиальной для максимальной равномерности

Производители

• CCS (Япония) — топ, широкий выбор. HLV, LFL, LDR серии
• Advanced Illumination (AI) — США, промкачество
• Smart Vision Lights — США, с встроенными контроллерами
• Effilux, FALCON — европейские
• Keyence CA-D — встроенные в экосистему Keyence

Контроллер освещения

Для стробоскопа — специальный источник питания с триггером от камеры (CCS PD, AI CB). Синхронизация подсветка-экспозиция улучшает качество съёмки движущихся объектов в 5-10 раз.

Цена

Простая кольцевая 100 мм — 10-30 тыс. руб. Купольная 200 мм — 50-150 тыс. Коаксиальная или спецрешение — 100-300 тыс. Контроллер строба — 30-80 тыс. руб. Правильный выбор экономит часы работы над алгоритмами.