マシンビジョンにおける明視野照明の一般的な用途

照明はあらゆるマシンビジョンアプリケーションにおいて重要な役割を果たします。明視野照明は均一な照明を提供し、表面の特徴を際立たせるため、検査作業に最適です。自動車、家電、食品・飲料、医薬品などの業界では、品質管理や欠陥検出のためにこの照明が活用されています。明視野照明マシンビジョンシステムは、高度なLED照明技術を用いることで、生産性と精度を向上させます。

主要なポイント（要点）

• 明視野照明は、表面の特徴を強調する均一な直接照明を提供するため、 平らな物体またはわずかに湾曲した物体の検査.
• この照明方法により、 欠陥検出精度 自動車、電子機器、食品、医薬品などの業界では、物体と背景の間に強いコントラストを作り出すことで、
• 鮮明でグレアのない画像を得るには、光源とカメラの位置合わせ、適切な照明の角度と強度の選択など、適切な設定が不可欠です。
• 明視野照明は、マットな表面やや反射率の低い表面に最適ですが、反射率の高い表面や粗い表面ではぎらつきが生じる可能性があり、その場合は暗視野などの他の照明方法の方が適している場合があります。
• 明視野照明を他の照明技術と組み合わせ、波長と周囲光を調整することで、検査の精度と信頼性をさらに高めることができます。

明視野照明マシンビジョンシステム

明視野照明とは

明視野照明は、物体の表面に直接照明を当てることで、視覚システムが表面の特徴を鮮明に捉える方法です。この技術では、拡散した多方向の光を提供する完全明視野照明と、点光源からの指向性光を使用する部分明視野照明のいずれかを使用します。完全明視野照明は曲面や光沢のある表面に適しており、部分明視野照明はコントラストと地形の詳細を強調します。明視野照明マシンビジョンシステムは、このアプローチを利用して、平面またはわずかに曲面にあるテクスチャ、傷、またはへこみを強調します。照明マシンビジョンシステムにおいて、明視野照明は、 ハイコントラスト オブジェクトと背景の間に境界を設け、表面の欠陥を簡単に検出できるようにします。

コア原則

明視野照明の基本原理は、照明が被写体とカメラにどのように作用するかに焦点を当てています。入射角は通常45°～90°で、光がカメラに直接反射し、明るい画像を生成します。ビームの指向性は、影の見え方とコントラストに影響します。照明の均一性は、表面全体にわたって一貫した画像を取得するために不可欠です。十分な光量があれば、適切な露出と高い信号対雑音比が得られます。明視野照明マシンビジョンシステムでは、光源としてLED、ハロゲンランプ、蛍光灯などがよく使用されます。LED照明は、その安定性と長寿命から人気が高まっています。セットアップには、光源とカメラを同じ角度に調整することが含まれており、これは効果的な画像取得に不可欠です。

照明技術を比較すると、明視野照明は直接光または拡散光を用いて表面の細部を際立たせます。一方、暗視野照明は低角度照明を用いてエッジからの反射光を捉え、微細な欠陥を明らかにします。拡散照明（完全明視野照明とも呼ばれます）は、均一で多方向の照明を提供し、グレアや影を軽減します。明視野照明マシンビジョンシステムは、平面、マット、またはわずかに反射する表面の検査に優れています。暗視野照明や拡散照明などの他の照明技術は、反射率の高い対象物や曲面の検査により適している場合があります。適切な照明技術を選択することで、マシンビジョン照明アプリケーションにおいて、ビジョンシステムが正確で信頼性の高い結果を確実に提供できるようになります。

作業の流れ

照明のセットアップ

明視野照明マシンビジョンシステムは、鮮明で一貫した結果を得るために、複数の照明設定を使用します。ほとんどのシステムは、カメラの周囲にリング状の光を照射し、対象物に直接光を当てます。この設定により、平坦で反射率の高い表面は明るく見え、検査が容易になります。完全明視野照明では、ドーム型または軸上拡散光を使用します。これらの光は多方向に光を拡散するため、影やグレアを軽減するのに役立ちます。この方法は、光沢のある表面や反射率が混在する表面に適しています。部分明視野照明では、点光源を使用して強いコントラストを作り出し、表面の細部を強調します。同軸照明は、カメラと同軸上に光を照射するため、平坦な部分は明るく、傾斜した表面は暗く見えます。ドーム型照明は、曇り空のように光を均一に拡散させ、影を軽減します。これらの照明技術は、ビジョンシステムが高品質の画像を撮影するのに役立ちます。 欠陥検出.

ヒント: 光源とカメラを適切に配置すると、均一な照明とより鮮明な画像が撮影されます。

画像形成

明視野照明は、照明マシンビジョンシステムにおいて高品質な画像を形成する上で重要な役割を果たします。指向性照明または拡散照明は、対象物の表面と相互作用して画像コントラストを生み出します。点光源を使用する部分明視野照明は、表面の凹凸や傷を際立たせますが、光沢のある表面では明るい点が生じる可能性があります。ドームライトなどの拡散明視野照明は、照明を均一に拡散させ、グレアを軽減し、特徴を見やすくします。ビジョンシステムはこれらの照明方法を利用して、正確な欠陥検出に不可欠な鮮明な画像を取得します。照明の選択は、対象物の表面（平面、テクスチャ、反射面）によって異なります。優れた照明技術は、 マシンビジョン照明システム 信頼できる結果を生み出します。

利点と限界

明視野照明は、マシン ビジョンの照明としていくつかの利点を提供します。均一で多方向の照明を提供するため、平面またはわずかに曲面の検査に最適です。軸上拡散照明は、テクスチャや小さなへこみなどの特徴を強調します。軸上拡散照明は、グレアを利用して固有の詳細を明らかにすることができるため、確実な欠陥検出に役立ちます。部分明視野照明は、強いコントラストを生み出し、地形的特徴を際立たせます。ただし、明視野照明には限界があります。反射率の高い表面やテクスチャのある表面では、グレアや明るいスポットが発生して重要な詳細が隠れてしまうことがよくあります。拡散照明は対象物に近づける必要があり、グレアを完全に除去できるとは限りません。このような場合、ドーム照明や暗視野照明などの他の照明技術の方が適している場合があります。照明マシン ビジョン システムは、正確な画像キャプチャと信頼性の高い検査を確実に行うために、適切な設定を選択する必要があります。

マシンビジョンのアプリケーション

表面検出

明視野照明は、多くの業界における表面検出において重要な役割を果たします。この照明法は、平面またはわずかに曲面の表面に最適です。強いコントラストが得られるため、 マシンビジョンシステム 小さな傷、へこみ、その他の表面欠陥を見つけます。製造業では、自動車部品の検査に明視野照明が使用されています。例えば、ヘッドランプレンズの傷や、エアブレーキカップリングのスターワッシャーのへこみなどを検査します。点光源からの指向性照明は、地形の詳細を際立たせ、欠陥検出の精度を高めます。

• 自動車工場では、塗装されたパネルの傷を見つけるために明視野照明を使用します。
• マシンビジョンシステムは、明視野照明と高解像度カメラを組み合わせて、検出精度を向上させます。
• 工場では、画像を分析し、人間が見逃す可能性のある欠陥を見つけるために AI がよく使用されています。

ヒント：最良の結果を得るには、光源とカメラを慎重に位置合わせしてください。これにより精度が向上し、欠陥の見逃しを減らすことができます。

明視野照明は暗視野照明と比べて優れています。暗視野照明は微細な亀裂や粒子の検出に優れていますが、明視野照明は平坦な材料の大きな表面欠陥の検出に優れています。

印刷物およびウェブ検査

印刷物やウェブ検査では、印刷欠陥、文字欠け、色の問題などを検出するために、明るく均一な照明が必要です。明視野照明は、この均一な照明を提供することで、マシンビジョンシステムがラベル、包装、新聞などの欠陥をより容易に検出できるようにします。この照明は、インクの塗布量や表面の質感の違いを際立たせ、欠陥検出と品質保証に役立ちます。

• 印刷会社では、汚れや縞、色あせた部分がないか確認するために明視野照明を使用します。
• ウェブ検査システムは、紙やプラスチックフィルムなどの移動する材料をスキャンして、欠陥や汚染を検出します。
• 明視野照明は影やグレアを減らして高い精度を保証します。

他の照明方法と比較すると、明視野照明は平坦でマットな表面に対して優れた結果をもたらします。拡散照明は光沢のある素材にも役立ちますが、ほとんどの印刷物検査作業では明視野照明が依然として第一の選択肢です。

電子機器およびPCB検出

電子機器の製造は、プリント基板（PCB）の欠陥を正確に検出することに大きく依存しています。明視野照明は、マシンビジョンシステムが部品の欠落、はんだ付け不良、PCB表面の傷などを検出するのに役立ちます。明視野照明は基板とその特徴の間に高いコントラストを生み出し、検出精度を向上させます。

• 工場では、明視野照明を使用して、PCB のはんだブリッジ、ピンの欠落、表面の汚染などがないか検査します。
• 照明設備には、均一な照明を提供するためにリングライトや同軸ライトが含まれることがよくあります。
• マシンビジョンシステムはこれらの画像を使用して、組み立てやパッケージ検査中にロボットを誘導します。

明視野照明は平坦なPCB表面に適しています。反射率の高い基板や複雑な基板の場合は、明視野照明と暗視野照明などの他の照明方法を組み合わせることで、検出精度を向上させることができます。

食品および医療用途

明視野照明は、食品・医療業界における検出と検査をサポートします。食品加工分野では、マシンビジョンシステムがこの照明を用いて、コンベアベルト上の異物、表面欠陥、欠品などを検査します。この照明により、異物や破損品の発見が容易になり、安全性と品質の維持に役立ちます。

医療機器の検査において、明視野照明は明るく均一な照明を提供し、表面構造や傷や汚染などの欠陥を明らかにします。高度な光学検査システムでは、LEDリングライトを用いてグレアを低減し、表面の細部を鮮明に映し出します。このアプローチにより、マクロ欠陥や表面特徴を迅速かつ確実に検出することができ、品質管理に不可欠です。明視野画像を他の照明技術と組み合わせることで、検出精度と表面分析をさらに向上させることができます。

注：明視野照明は、食品検査と医療機器検査の両方において、異物検出に不可欠です。企業が厳しい安全基準を満たし、製品の信頼性を確保するのに役立ちます。

明視野照明は、 マシンビジョンアプリケーション 高い精度、高速検出、信頼性の高い検査結果が求められます。

照明マシンビジョンシステムのベストプラクティス

明視野を使用する場合

検査タスクでは、適切な照明方法を選択することが重要です。明視野照明は、表面が平坦、わずかに湾曲、または反射率が混合している場合に最も効果的です。この方法はコントラストが強く、システムが傷、へこみ、または材料の欠損を見つけるのに役立ちます。検査者は、照明を選択する前に、表面の反射率、平坦性、および質感を確認する必要があります。光沢のある表面や湾曲した表面では、拡散ドームライトが均一な照明を提供します。平坦で質感のある表面では、軸上の拡散ライトが鮮明な結果をもたらします。指向性明視野照明は地形の詳細を強調できますが、非常に光沢のある表面ではグレアを引き起こす可能性があります。ライトの色をカメラセンサーに一致させることで、精度が向上します。検査者は、作業距離や周囲光などの検査環境も考慮する必要があります。あらゆる状況に適した単一の照明方法は存在しないため、最適な照明ソリューションには柔軟性が鍵となります。

セットアップのヒント

適切なセットアップにより、マシンビジョンシステムの高い精度が保証されます。

1. 光沢のある表面や曲面を均一に照らすには、ドーム型または軸上の拡散ライトをオブジェクトの近くに配置します。
2. 表面の詳細を強調するには部分的な明視野照明を使用しますが、ホットスポットを防ぐために鏡面反射面の軸上での直接使用は避けてください。
3. 照明の角度と強度を調整して コントラストを最大化する グレアを軽減します。
4. 選択する 正しい波長 特徴を際立たせるため。例えば、青色光は銀と銅を区別するのに役立ちます。
5. 周囲光の汚染がないか確認し、不要な光を遮断するように設定を調整します。
6. 検査中は物体の動きと速度を考慮してください。
7. さまざまな照明設定をテストして、各アプリケーションに最も効果的な照明ソリューションを見つけます。

ヒント：サンプルが照明とどのように相互作用するかを常に分析してください。このステップは、精度と信頼性の向上に役立ちます。

照明方法の比較

最適な照明方法の選択は、いくつかの要素に左右されます。検査員は、コントラスト、検査環境、そしてサンプルと光の相互作用に基づいて照明を比較します。明視野照明は汎用性が高く、一般的な検査に適しています。拡散照明は、反射面やテクスチャのある表面に適しています。暗視野照明は、グレアを除去することで小さな欠陥を際立たせます。場合によっては、明視野照明と暗視野照明を組み合わせることで、精度と欠陥検出率が向上します。以下の表は、照明方法を比較するための主要な基準を示しています。

注: 検査において高い精度を実現するには、対象となる特徴のコントラストを最大化し、部品のプレゼンテーションの変化に対する堅牢性を確保することが鍵となります。

明視野照明は、自動車、電子機器、医薬品などの業界における表面検査、エッジ検出、品質管理をサポートします。

• ドームおよび軸上の拡散光を含む完全な明視野照明は、光沢のある表面や曲面に適しています。
• 方向性のある照明は、平らな物体のコントラストを強調します。
• リングライト、バーライト、ドームライトはそれぞれ、さまざまな検査ニーズに対して独自の利点を提供します。

照明を最適化するには、適切な波長を選択し、周囲光を制御し、可動部分にストロボ照明を使用します。

1. 検査環境とサンプル表面を評価します。
2. パーツの形状と反射率に基づいて、照明の形状と強度を選択します。
3. 信頼性の高い結果を得るために、一貫した部品配置を確保します。

検査のニーズを評価し、明視野照明ソリューションを検討して、マシンビジョンの精度を向上させます。

よくあるご質問

マシンビジョンにおける明視野照明の主な利点は何ですか?

明視野照明は、マシンビジョンシステムが表面の詳細を鮮明に観察するのに役立ちます。 強いコントラスト 特徴と背景の境界を明確にすることで、傷やへこみ、欠損部分を見つけやすくなります。

企業が明視野照明の使用を避けるべきなのはどのような場合ですか?

反射率の高い表面や粗い表面では、明視野照明の使用は避けるべきです。明視野照明はグレアを引き起こしたり、小さな欠陥を隠してしまう可能性があります。このような場合には、暗視野照明やドーム照明の方が適している場合があります。

明視野照明を最も多く使用している業界はどれですか?

明視野照明と暗視野照明を比較するとどうなりますか?

明視野照明は平坦な表面や大きな欠陥に最適です。暗視野照明は小さな傷や粒子を際立たせます。それぞれの検査方法には、異なる検査ニーズに応じた長所があります。

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