L’éclairage à fond noir utilisant des anneaux lumineux pour la vision industrielle

Auteurs : Thomas Stard & Rebecca Charboneau

Introduction à l'éclairage à fond noir à l'aide d’anneaux lumineux

Dans les applications de vision industrielle, l'éclairage joue un rôle essentiel dans la capture d'images de haute qualité pour une inspection et des mesures précises. L'utilisation d'un anneau lumineux comme source de lumière sur fond noir constitue un moyen efficace d'améliorer la visibilité des éléments de surface en dirigeant la lumière à des angles faibles, en créant un contraste élevé et en révélant des détails fins sans surcharger le motif d'un éclairage noir (Figure 1). Cette technique d'éclairage permet de réduire les reflets et les ombres, ce qui la rend idéale pour inspecter les surfaces texturées ou réfléchissantes. Cette note d'application donnera un aperçu des cas où il convient d'utiliser un anneau lumineux à fond noir et des meilleures pratiques pour l’intégrer dans vos systèmes. Les images ci-dessous montrent différents objets (diffus et spéculaires) avec un éclairage à fond noir à l'aide d'un anneau lumineux blanc. Les images ont été prises avec l'Objectif à Distance Focale Fixe Série C, 6 mm et l'Objectif à Distance Focale Fixe Série C, 25 mm 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'image et évaluation de l'éclairage à fond noir par anneaux lumineux

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

La colonne de gauche du Tableau 1 montre des images qui ont été capturées en utilisant l'Objectif à Distance Focale Fixe Série C, 6 mm à une distance de travail de 200 mm et les images de la colonne de droite ont été capturées avec l'Objectif à Distance Focale Fixe Série C, 25 mm à une distance de travail de 750 mm pour maintenir le même grossissement et le même champ de vision. L’anneau lumineux à fond noir éclaire uniformément les objets et met en évidence les défauts de surface tels que les rayures sur l'engrenage métallique (D). Par rapport à un anneau lumineux à fond clair, l’anneau lumineux à fond noir fournit un profil d'éclairage noir pour les surfaces réfléchissantes comme le circuit imprimé (PCB, E). Il fonctionne aussi exceptionnellement bien avec des objets diffus comme le papier et une étiquette mate sur le flacon de médicament (A). Une chose importante à noter avec un anneau lumineux à fond noir est qu'il doit être proche de l'objet (~50 mm) pour obtenir un éclairage noir correct. Cela peut s'avérer difficile pour les objectifs d'imagerie grand angle, car l’anneau lumineux lui-même sera imagé si le diamètre intérieur de la lumière n'est pas assez grand.

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

Le tableau 2 montre des images prises avec l'Objectif Télécentrique CobaltTL 0,69X en utilisant l’anneau lumineux à fond noir. On peut observer que les points chauds sont minimes sur tous les objets imagés. Associé à un objectif télécentrique, l’anneau lumineux à fond noir est le choix idéal pour la reconnaissance optique de petits textes gravés sur une surface en plastique ou en métal. En outre, en raison de la distance de travail plus courte d'un objectif télécentrique, un anneau lumineux à fond noir est une excellente option car il se situe généralement dans la plage de distance de travail de l'objectif et hors du champ de vision.

Conclusion : Le principaux enseignements à tirer de l'intégration dans les systèmes de vision des anneaux lumineux à fond noir

Dans l'ensemble, les anneaux lumineux à fond noir constituent un excellent choix pour mettre en évidence les bords des objets et pour inspecter les gravures ou les rayures profondes. En dirigeant la lumière à un angle faible par rapport à la surface, elle améliore le contraste des caractéristiques qui diffusent la lumière tout en laissant les zones lisses dans l'obscurité, ce qui est idéal pour inspecter les matériaux polis ou réfléchissants.

Plus de ressources

• Note d’application : Le rétroéclairage en vison industrielle
• Note d’application : L’éclairage à fond clair utilisant des barres et spots lumineux pour la vision industrielle
• Note d’application : L’éclairage à fond clair à l’aide d’éclairages à dôme pour la vision industrielle
• Note d’application : L’éclairage à fond clair utilisant des anneaux lumineux pour la vision industrielle
• Note d’application : L’éclairage télécentrique en ligne pour la vision industrielle
• Note d’application : Types d'éclairage courants
• Note d’application : Montures d'éclairage pour les applications de vision industrielle.
• Note d’application : Éclairement relatif, roll-off et vignettage

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 : Anneau Lumineux à Angle Étroit Blanc CCS 132 mm (LDR2-132SW2-LA) (#21-790)