Le rétroéclairage en vison industrielle

Auteurs : Thomas Stard & Rebecca Charboneau

Introduction au rétroéclairage

Les rétroéclairages sont des composants essentiels des systèmes de vision industrielle de précision, car ils offrent un éclairage uniforme à fort contraste qui améliore la détection des bords et la mesure des dimensions. L'objet d'intérêt est placé sur le rétroéclairage et le système d'imagerie l'observe avec un contraste élevé, ce qui donne une silhouette (Figure 1). Cette note d'application explore les cas d'utilisation d'un rétroéclairage, met en évidence ses avantages dans l'inspection industrielle et la métrologie, et souligne les considérations clés pour l'intégration dans les systèmes de vision. Les images ci-dessous montrent différents objets (diffus et spéculaires) éclairés par un rétroéclairage. Les images ont été prises avec l'Objectif à Distance Focale Fixe Série C 6 mm, l'Objectif à Distance Focale Fixe Série C 25 mm et l'Objectif Télécentrique CobaltTL 0,69X à l'aide du capteur IMX540 qui a été redimensionné au format 2/3" pour les Objectifs à Distance Focale Fixe Série C.

Analyse d'images et évaluation du rétroéclairage

Objectif à Distance Focale Fixe de la Série C, 6 mm	Objectif à Distance Focale Fixe de la Série C, 25 mm
A	A
B	B
C	C
D	D
E	E

Le tableau 1 présente des images prises avec des objectifs à focale fixe et éclairées par un rétroéclairage. Les images montrent clairement qu'un rétroéclairage est idéal pour créer la silhouette d'un objet. Cette fonction est très utile pour les objets qui ne sont pas transparents, comme le bouchon (B), l'engrenage (D) et le circuit imprimé (E). Le texte de l'étiquette d'expédition (C) ne peut pas être détecté avec ce type de géométrie d'éclairage, ce qui en fait un mauvais choix pour les applications de reconnaissance optique de caractères (OCR). Lors de l'imagerie d'objets en verre transparent, comme le flacon de médicaments de la paire d’images A, un rétroéclairage peut être utilisé pour examiner les niveaux de liquide ou l'emplacement de l'étiquette. Dans l'ensemble, ce type d'éclairage est idéal pour la détection des bords ou la vérification des pièces, car il crée une différence nette d'intensité des niveaux de gris entre l'objet et l'arrière-plan.

Objectif Télécentrique CobaltTL 0,69X
A
B
C
D
E

Le tableau 2 contient des images des mêmes objets pris avec l'Objectif Télécentrique CobaltTL 0,69X. Comme pour les objectifs à focale fixe, une observation similaire peut être faite : le rétroéclairage est le meilleur pour créer un contraste élevé sur les bords des objets. Par exemple, l'utilisation d'un objectif d'imagerie télécentrique et d'un rétroéclairage permettrait de mesurer avec précision les trous dans le circuit imprimé (E) ou d'inspecter l'engrenage (D) et le capuchon (B). Les codes-barres du flacon (A) et de l'étiquette d'expédition (C) ne sont visibles qu'en raison du fort grossissement de l'objectif télécentrique par rapport aux objectifs à focale fixe et de sa capacité à capter la lumière.

Conclusion : Les principaux enseignements à tirer pour l'intégration d’un rétroéclairage dans les systèmes de vision

Dans l'ensemble, l'éclairage par rétroéclairage est le mieux adapté à la détection des bords, à l'inspection des matériaux transparents et aux applications de mesure dimensionnelle. Il produit une silhouette très contrastée, tandis que les caractéristiques de surface sur la face avant de l'objet ne peuvent être détectées qu'à un fort grossissement et si l'objet transmet la lumière dans une certaine mesure. Il est donc essentiel de comprendre quel est l'objet d'intérêt et ce qui doit être imagé et de sélectionner la géométrie d'éclairage qui maximise les performances du système d'imagerie.

Plus de ressources

• Note d’application : L’éclairage à fond clair utilisant des barres et spots lumineux pour la vision industrielle
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Liste des matériaux

• Caméra utilisée : Caméra Monochrome LUCID Vision Labs Triton2™ TRT245S-MC, Sony IMX540, 24,5 MP TRT245S-MC) (#28-874)
• Objectifs utilisés : Objectif à Distance Focale Fixe EO 6 mm Série C (#67-709), Objectif à Distance Focale Fixe EO 25 mm Série C (#59-871) et Objectif Télécentrique EO 0,69X CobaltTL (#15-872).
• Lumière utilisée : Rétroéclairage Blanc à LED Haute Intensité d’Advanced Illumination, 50,8 x 50,8 mm (#28-756)