Beleuchtung und Objektive Adaptive Beleuchtungen und Objektive für Machine Vision und optische Messtechnik

Redakteur: Gerd Kucera

In der BV spielt das Licht als Messmittel die Hauptrolle, weshalb alle Überlegungen zum Aufbau maschineller Sehsysteme dort beginnen. Von der Beleuchtung direkt abhängig ist das Objektiv. Es ist die zweitwichtigste Komponente optisch abbildender Systeme. Erst das geschickte Abstimmen aller Eigenschaften beider Komponenten ermöglicht die Lösung einer Prüfaufgabe. Denn was nicht gesehen und erkannt wird, kann die Software nicht bewerten.

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Die oftmals sehr anspruchsvollen Applikationen der industriellen Bildverarbeitung können nur dann zuverlässige Messergebnisse liefern, wenn Beleuchtung, Optik, Kamera, Systemschnittstelle und Software richtig ausgewählt und optimal aufeinander abgestimmt sind. „Doch leider wird die Bedeutung des Objektivs, ähnlich wie die der Beleuchtung, häufig noch unterschätzt“, sagt Uwe Eckerl, zuständig für die Objektiventwicklung bei IB/E OPTICS, „dabei ist ein gutes Primärbild Voraussetzung für die hochwertige und stabile Bildauswertung.“

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Zum besseren Verständnis der Eigenschaften von Licht und Optik wird die Fachmesse VISION 2009 (03. bis 05. November) beitragen. Sie wird zeigen, warum sich LED-Beleuchtungen immer stärker durchsetzen und in der Optik der Trend zu hochauflösenden Objektiven geht.

Das Zusammenspiel von Licht und Optik ist kaum bekannt

„Anwender tendieren zum Sparen“, konstatiert Meinrad Simnacher, Geschäftsführer der LEUTRON VISION GmbH, „oft wird mit einer Billiglösung begonnen, um im Nachhinein mit hohem Zeitaufwand festzustellen, dass damit keine stabile und sinnvolle Lösung möglich ist. Zum Teil herrscht, wie Uwe Eckerl sagt, auch eine hohe Softwaregläubigkeit. Wer jedoch glaubt, er könne Fehler, die durch die Auswahl eines ungeeigneten Objektivs oder einer ungenügenden Beleuchtung auftreten softwaretechnisch ausgleichen, der irrt.

Simnacher: „Fehler, die hier gemacht werden, lassen sich oft nur mit hohem Aufwand oder gar nicht kompensieren. Deshalb gibt es viele Kriterien und Parameter, die der Anwender bei der Auswahl des richtigen Objektivs und der richtigen Beleuchtung beachten muss, die schließlich über Erfolg oder Misserfolg einer Bildverarbeitungslösung entscheiden.“

Die LED-Beleuchtung setzt sich durch

Eberhard Fischer, Produktmanager Bildverarbeitung bei POLYTEC, hat beobachtet, dass „in den vergangenen fünf Jahren die LED-Beleuchtung die etablierte faseroptische Beleuchtung in ihrer Bedeutung überholt hat.“

Dieses Ringlicht zeichnet sich durch extreme Helligkeit und vielfältige Ansteuermöglichkeiten aus und ist für Objektabstände (oder schnelle Objekte) ausgelegt (Bild: POLYTEC)

Die Vielfalt der Beleuchtungsformen und Beleuchtungsfarben hat zugenommen. Im Vergleich zu anderen Beleuchtungsarten haben LEDs vor allem eine höhere Langlebigkeit und glänzen durch geringe Ausfallraten. Die relative Konstanz der Helligkeit ist besser als bei Leuchtstoffröhren. Und gegenüber Lichtfaserbeleuchtungen sind LEDs auch kostengünstiger.

Weitere Vorteile sind eine kürzere Reaktionszeit, einfache Handhabung und günstiger Verbrauch. LEDs lassen sich einzeln oder in Gruppen als Blitz- oder Dauerlicht verwenden und auf fassettenreiche Aufgaben zuschneiden. Werden Prüfobjekte optimal ausgeleuchtet, reduziert sich der softwaretechnische Aufwand erheblich.

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