Conceptos Básicos de Visión

Iluminación I

Conceptos Básicos de Visión

Iluminación I

■ Contraste

■ Luz de Fondo

■ Geometría de la iluminación

■ Efectos del color

Creando Contraste

Todo es !!

■ Una aplicación de visión exitosa genera contraste entre la característica a resaltar y el fondo

CONTRASTECONTRASTE

El Contraste se logra por medio de una iluminación adecuada

Evaluar las propiedades ópticas

? Color ? Forma ? Textura ? Traslucidez ?

■ Determina qué separa a una pieza buena de una pieza mala

■ Qué característica o características ópticas pueden ser usadas para generar contraste

Esta técnica reduces el número de luces que deben de probarse, pero no elimina la etapa de

prueba en sí.

La iluminación es MUY importante

¿Cuáles son los componentes ópticos más importantes en cualquier aplicación de visión?

■ La PARTE y el FONDO

– El objeto o la característica a resaltar

– El fondo

■ La iluminación es usada para crear el contraste

La iluminación y óptica son el 80% de cualquier aplicación de visión

La iluminación es MUY importante

Recuerde…..

■ Una iluminación apropiada genera un contraste

CONSISTENTE

■ Las herramientas de visión trabajan mejor cuando la iluminación es consistente

■ En general,el software no puede arreglar problemas

concernientes a una iluminación deficiente

Propiedades Ópticas

¿Qué propiedades ópticas pueden ser usadas para crear contraste?

■ Color

■ Forma

■ Textura de la superficie

■ Translucidez

Conceptos Básicos de Visión

Luz de Fondo

Luz de Fondo

Incluso, la luz difusa se emite por detrás de la parte

■ Áreas opacas = obscuro (silueta)

■ Áreas traslucidas= gris

■ Áreas transparentes= brillantes

■ Áreas no bloqueadas = blancas

Luz de Fondo -Translucidez

■ La luz se transmite diferentes a través de las partes transparentes creando contrastes entre sus características

Bordes borrosos…..

Método 1- Bloquear la luz

■ Bloquear la luz que está causando el problema

■ La luz no puede incidir en la parte superior del objeto

Método 2 – Mover el objeto

■ Mover el objeto a una posición más alejada de la luz de fondo

■ La luz no puede incidir en la parte superior del obj

La solución= Colimación

■ La luz colimada ayuda a resolver el problema de

bordes borrosos. Colimación = Poner en línea

■ 2 métodos para colimar la luz emitida por una luz altamente difusa de fondo

– Bloquear la luz

– Alejar el objetivo de la luz de fondo

Luz Colimada Luz no colimada

Luz de fondo cerca

Luz de fondo alejada

Luz de fondo en el mundo real

Filamento del foco

■ Luz de anillo

■ Luz de fondo

Luz de fondo en el mundo real

■ Presencia y posición de tapa en un frasco

Luz de fondo en el mundo real

■ Pines metálicos a través de un conector de plástico

Conceptos Básicos de Visión

Geometría de la Iluminación

θ θ

La iluminación es MUY importante

¿Qué tipo de luces son usados para crear efectos geométricos?

■ Direccional

– Area

– Arreglo lineal

– Anillo

■ En- eje (On-axis)

■ Anillo de ángulo bajo

Geometría de la Reflexión

La luz se refleja en el ángulo de incidencia

Ángulo de incidencia= Ángulo de reflexión

θ θ

■ La iluminación es como el Billar; todo es acerca de los ángulos

Geometría de la Reflexión

Sí iluminamos una superficie plana brillante, la cámara verá la luz??

■ No, la luz se refleja en el ángulo de incidencia

■ La luz se refleja hacia otro lado del lente de la cámara

θθ Vista microscópica de la superficie

Geometría de la reflexión

Sí iluminamos esta superficie rugosa, verá la cámara la luz?

■ Sí, una parte de la luz

θθ Vista microscopica de la superficie

Campo brillantes vs Campo obscuro

Área de campo

brillanteÁrea de campo

obscuro

FOV

Área de campo

obscuro

Textura de la superficie y Geometría

ObscuroBrillanteEn - eje

BrillanteObscuroBajo ángulo

BrillanteObscuroCampo obscuro

direccional

ObscuroBrillanteCampo brillante

direccional

Superficies rugosas aparecen…

Superificies lisas aparecen…

Luz/Método

Luz direccional en el mundo real

Reducir el brillo

■ Mismo tiempo de exposición y ganancia

■ Sólo cambio la posición de la luz

Luz direccional en el mundo real

Diferentes texturas de la superficie

■ Campo Brillante vs Campo Obscuro

Luz Direccional en el mundo real

Resaltar la presencia y asuencia

■ Mismo tiempo de exposición y ganancia

■ Sólo cambió la posición de la luz

■ Generar sombras

Luz de Bajo Ángulo

Luz de Bajo Ángulo

Iluminación de Campo Obscuro

Luz de Bajo Ángulo en el mundo Real

■ Gotas de agua en silicón

Luz de Bajo ángulo en el mundo real

■ Características de una tapa de plástico

Luz En-eje

Luz En- eje

Iluminación de campo brillante

Luz En-eje en el mundo real

Luz desviada por la presencia de soldadura

Luz desviada por la presencia de soldadura

En-eje vs luz de bajo ángulo

Efectos de iluminación opuestos

Luz En - eje Luz de bajo ángulo

Luz en-eje en el mundo real

■ Código grabado en láser en una flecha de metal

Luz en-eje en el mundo real

■ Pines faltantes en un conector

Conceptos Básicos de Visión

Efectos del color

Color

■ Longitud de onda

Color – Respuesta del ojo humano

■ Tres tipos de células cono

■ Cada uno responde diferente dependiendo de la longitud de onda

Respuesta en general del ojo humano

Respuesta del Chip de Imagen

Espectro emitido- LED Rojo

■ Sólo longitudes de onda rojas presentes= Luz Roja

Bulbo de luz incandescente

■ Todas las longitudes de onda presentes= Luz Blanca

Conceptos Básicos de Visión

Dos formas de crear CONTRASTE usando color

■ Aditivo

– Hacer brillar el color de la luz en la que se está interesado en la parte

■ Substractivo

– Usar un filtro para remover las longitudes de luz que no deseest

Espectro Reflejado

Incidiendo luz blanca Luz roja reflejada

Rueda del Color

Cosas que recordar acerca del color

■ Reflexión

– Un objeto AZUL aparece de ese color por que refleja luz AZUL

– Para hacer aparecer un objeto VERDE brillante, hay que iluminarlo con luz VERDE

■ Colores complementarios

– Para hacer un objeto VERDE obscuro, hay que iluminarlo con luz ROJA (Cualquier otro color que no sea VERDE )

Rueda del Color

■ Objetivo de tres colores

Rueda del Color

■ Sensor de visión con luz Blanca

Rueda del Color

■ Sensor de visión con luz ROJA

Rueda del Color

■ Sensor de visión con luz VERDE

Rueda del Color

■ Sensor de visión con luz AZUL

Filtros del Color

■ Los filtro sólo permiten el paso de ciertas longitudes de onda

Color en el mundo real

Luz AZUL Luz VERDE

Luz ROJA Luz BLANCA

■ Aplicación de circuito impreso

Color en el mundo real

Luz

Blanca

Filtro ROJO

Sin filtro

Original

Conceptos Básicos de Visión

Resumen

Resumen

Resumen

Propiedades Ópticas

■ Forma

■ Textura de la superficie

■ Color

■ Translucidez

Resumen

Qué técnicas de iluminación pueden ser usadas para resaltar las diferencias en las formas■ Luz de fondo

■ Luz direccional(Luz de área)

■ Luz de Bajo Ángulo

■ Luz En-eje

Resumen

Cuáles técnicas de iluminación pueden ser usadas para resaltar diferencias en la textura de la superficie

■ Luz Direccional (Luz de área)

■ Luz de Bajo ángulo

■ Luz En-Eje

Resumen

Cuáles técnicas de iluminación pueden ser usadas para resaltar diferencias en color

■ Filtros de color y luces de color