Перспективы OLED-освещения в инспекции машинным зрением.

Инспекция машинным зрением может повысить точность с помощью OLED-освещения
By Dr. Kathleen Vaeth – Director of OLED UX, OLEDWorks

Machine Vision Inspection Could See Greater Accuracy with OLED Lighting

Переведено:

Нет ничего удивительного в том, что покупая продукт или инструмент, вы ожидаете от него корректной работы, без каких-либо дефектов или ошибок. Мы можем проследить историю процессов управления качеством и отраслевых стандартов, таких как ISO от сегодня и до средневековых гильдий ремесленников. Но если смотреть на бизнес завтрашнего дня, то проверка и управление качеством могут потребовать очень много времени и денег, если они будут выполняться вручную или без должной автоматизации. Вот тут-то и появляется машинное зрение, а качественное освещение — залог его успеха.

Что такое инспекция машинным зрением?
Инспекция с использованием машинного зрения — это использование автоматизированных средств для обнаружения дефектов, загрязнений, ошибок позиционирования и информации в коммерческих продуктах или их частях. Оно особенно полезно для повторяющейся и скурпулезной работы, когда проверка зрением человека может привести к утомлению и последующим отклонениям в критериях или ошибкам, влияющим на точность, согласованность и урожайность. Либо там, где человеческое зрение не способно обнаружить дефект.

Хотя практика машинного зрения существует уже более ста лет, использование стало более распространенным за последние несколько десятилетий из-за улучшений в технологиях оптического обнаружения и вычислительной мощности, которые делают точность, скорость, надежность и стабильность производства лучше, чем контроль человека.

По прогнозам, с развитием искусственного интеллекта и Интернета вещей (IoT) глобальный рынок машинного зрения вырастет с 9,6 млрд долларов в 2020 году до 13 млрд долларов в 2025 году.

Рост рынка инспекции машинного зрения

Выбор правильного света для проверки машинным зрением
Система машинного зрения состоит из системы визуализации (цифровая камера), источника света, оптики и вычислительной системы. Установка должна быть оптимально спроектирована, т.к. часто настраивается для интересующего материала и типа выполняемого контроля для достижения точных, надежных и воспроизводимых результатов при приемлемой производительности.

Тип и расположение источника света могут влиять на все эти факторы и должны быть выбраны соответствующим образом, чтобы иметь возможность быстро и эффективно идентифицировать дефекты с помощью обработки изображения. При позиционировании задняя подсветка облегчает измерение размеров деталей, а передняя подсветка может облегчить обнаружение поверхностных дефектов, таких как царапины или ямки.

Система машинного зрения

Освещение также выбирается для надлежащего повышения контрастности интересующих элементов по сравнению с другими неважными аспектами, либо за счет положения источника относительно детектора, оптических характеристик и структуры освещения, либо цвета света. Например, если проводится проверка красной печати на этикетке со смешанными цветами текста, использование красного света подчеркнет этот текст и сведет к минимуму другие цвета, увеличивая скорость и точность всего процесса.

Неоднородность источника света также может привести к ложным срабатываниям при проверках, поэтому желательна высокая степень однородности освещения. Свет может работать непрерывно, но иногда его можно стробировать, чтобы увеличить скорость вычислений. Вычислительная скорость — это время, необходимое компьютеру для выполнения анализа изображения, что, в свою очередь, увеличивает пропускную способность процесса проверки.

Не менее важным для качества света является форм-фактор источника и то, насколько легко он вписывается в общую инспекционную станцию. Когда дело доходит до конструкции станций контроля, иногда об источнике света думают в последнюю очередь, оставляя небольшие промежутки или требуя, чтобы источник света вписывался в кривую.

Для конкретных проверок при выборе идеального источника света есть еще одно важное соображение: тепло. Выделение тепла от источников света может иметь важное значение для инспекций пищевых продуктов и биологических или медицинских образцов, которые часто чувствительны к температуре; это влияет на то, насколько близко свет может попасть к проверяемому объекту, а также на то, какие системы охлаждения или другие системы циркуляции воздуха могут потребоваться.

Освещение OLED соответствует передовым требованиям машинного зрения
OLED-источники света предоставляют уникальную возможность освещения при проверке машинным зрением. Благодаря сочетанию тонкого форм-фактора, равномерного излучения на большой площади и низкого тепловыделения, OLED-панели открывают доступ к новым рынкам, которые раньше было сложнее найти с помощью машинного зрения с использованием других технологий освещения.

Естественно рассеянное излучение света OLED приводит к невероятно однородному качеству освещения, обычно достигающему более 90% однородности по всей поверхности панели. Это единообразие означает, что система визуализации и вычислений с большей вероятностью будет регистрировать меньше ложных срабатываний, повышая точность проверки. OLED-светодиоды могут работать в импульсном или непрерывном режиме, что дает гибкость в настройке освещения в соответствии со спецификой проверки.
(Все об OLED-освещении)

Ключевые преимущества OLED
-Тонкий профиль (<2mm) -Высокая однородность (>90%)
-Низкое тепловыделение
-Гибкий источник света (радиус изгиба 10см)

Обладая общей толщиной менее двух миллиметров, осветительные панели на органических светодиодах могут поместиться в самых ограниченных пространствах, расширяя возможности для дизайна светильников. Гибкие световые панели OLED, такие как LumiCurve Wave от OLEDWorks, которые изготавливаются на стекле Corning® Willow® Glass, способны изгибаться до минимального радиуса изгиба 10 сантиметров. Благодаря гибкому OLED-освещению в качестве опции свет можно легко ориентировать в соответствии с геометрией детали, чтобы равномерно освещать изогнутые объекты, которые анализируются.

LumiCurve Wave by OLEDWorks, on bendable Corning® Willow® Glass

В дополнение к естественному однородному излучению света, осветительные панели OLED не имеют локальных горячих точек и не выделяют много тепла во время работы. Для проверок чувствительных к температуре предметов, таких как продукты питания, или биологических и медицинских образцов, таких как вакцины, отсутствие локального нагрева означает, что панели можно разместить ближе к продукту без риска повреждения. Это может привести к лучшему освещению и более компактной конструкции приспособления, что, в свою очередь, повысит точность контроля.

Благодаря более широкому внедрению световых решений OLED для контроля машинного зрения производители могут увидеть большую точность, большую свободу дизайна и снижение риска, связанного с термочувствительными товарами. В связи с тем, что рынок значительно расширится в течение следующих пяти лет, сейчас идеальное время для внедрения OLED-освещения для нужд машинного зрения.

Brite 3 Lumiblade, OLED панели на жесткой основе.
WAVE, гибкие OLED панели.
Brite Amber, желтые панели без синего спектра.
Драйвера для OLED