머신 비전용 링 라이트가 있는 암시야 조명

저자: Thomas Stard & Rebecca Charboneau

링 라이트를 사용하는 암시야 조명에 관한 소개

머신 비전 어플리케이션에서 조명은 정밀 검사 및 측정을 위한 고품질 이미지를 캡처하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 링 라이트를 암시야 광원으로 사용하면 빛을 낮은 각도로 비춰 높은 콘트라스트를 생성하고 피사체에 직접 조명을 과도하게 비추지 않으면서 미세한 디테일을 드러냄으로써 표면 형상의 가시성을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다(그림 1). 이 조명 기술은 반사와 그림자를 줄여주므로, 질감이 있거나 반사되는 표면을 검사하는 데 적합합니다. 이 어플리케이션 노트에서는 암시야 링 라이트를 사용해야 하는 시점과 시스템에 통합하는 사례에 대한 개요를 제공합니다. 아래 이미지는 백색 링 라이트를 사용하는 암시야 조명이 적용된 다양한 피사체(확산 및 정반사)를 보여줍니다. 이 이미지는 C Series Fixed Focal Length Lens용 2/3” 센서 포맷으로 크기가 조정된 IMX540 센서를 사용하여 6mm C Series Fixed Focal Length Lens와 25mm C Series Fixed Focal Length Lens로 촬영되었습니다.

링 라이트를 사용하는 암시야 조명의 이미지 분석 및 평가

6mm C Series Fixed Focal Length Lens	25mm C Series Fixed Focal Length Lens
A	A
B	B
C	C
D	D
E	E

표 1의 왼쪽 열은 6mm C Series Fixed Focal Length Lens를 사용하여 200mm 작동 거리에서 촬영한 이미지를 보여주고, 오른쪽 열은 동일한 배율과 시야각을 유지하기 위해 25mm C Series Fixed Focal Length Lens를 사용하여 750mm 작동 거리에서 촬영한 이미지입니다. 암시야 링 라이트는 피사체를 고르게 비추고 금속 기어의 긁힘과 같은 표면 결함을 강조합니다(패널 D). 명시야 링 라이트와 비교했을 때, 암시야 링 라이트는 인쇄 회로 기판(PCB, 패널 E)과 같은 반사 표면에 균일한 조명 프로파일을 제공합니다. 또한 종이나 약병의 무광택 라벨 같은 확산 피사체에도 매우 효과적입니다(패널 A). 암시야 링 라이트를 사용할 때 유의해야 할 중요한 점은 적절한 조명을 얻으려면 링 라이트가 피사체에 매우 가까워야(~50mm) 한다는 것입니다. 라이트의 내경이 충분히 크지 않으면 링 라이트 자체가 촬영될 수 있으므로 광각 이미징 렌즈의 경우에는 어려울 수 있습니다.

0.69X CobaltTL Telecentric Lens
A
B
C
D
E

표 2는 암시야 링 라이트를 사용하여 0.69X CobaltTL Telecentric Lens로 촬영한 이미지를 보여줍니다. 촬영된 모든 피사체에서 핫스폿이 최소화된 것을 확인할 수 있습니다. 텔레센트릭 렌즈와 결합된 암시야 링 라이트는 플라스틱이나 금속 표면에 새겨진 작은 글자의 광학 문자 인식에 적합합니다. 또한 텔레센트릭 렌즈의 짧은 작동 거리 때문에 암시야 링 라이트는 일반적으로 렌즈의 작동 거리 범위 내에 설치되면서도 시야각 밖에 위치하게 되므로 매우 유용한 선택이 됩니다.

결론: 비전 시스템에 암시야 링 라이트를 통합하기 위한 핵심 요점

전반적으로, 암시야 링 라이트는 피사체의 엣지를 강조하고 각인이나 깊은 흠집을 검사하는 데 매우 적합한 선택입니다. 표면에 대해 낮은 각도로 빛을 비추면 빛을 산란시키는 부분의 콘트라스트가 향상되고 매끄러운 부분은 어둡게 유지되므로 광택이 있거나 반사되는 소재를 검사하는 데 이상적입니다.

기타 참고 문헌

• 어플리케이션 노트: 머신 비전용 백라이트 조명
• 어플리케이션 노트: 머신 비전용 스폿/바 라이트가 있는 명시야 조명
• 어플리케이션 노트: 머신 비전용 돔 라이트가 있는 명시야 조명
• 어플리케이션 노트: 머신 비전용 링 라이트가 있는 명시야 조명
• 어플리케이션 노트: 머신 비전용 인라인 텔레센트릭 조명
• 어플리케이션 노트: 일반 조명 타입
• 어플리케이션 노트: 머신 비전 어플리케이션에 적합한 조명 마운트
• 어플리케이션 노트: 상대 조도, roll-off, 비네팅

사용 제품 목록

• 사용된 카메라: LUCID Vision Labs Triton2™ TRT245S-MC, Sony IMX540, 24.5MP, Monochrome Camera (TRT245S-MC) (#28-874)
• 사용된 렌즈: Edmund Optics 6mm C Series Fixed Focal Length Lens (#67-709), Edmund Optics 25mm C Series Fixed Focal Length Lens (#59-871), Edmund Optics 0.69X CobaltTL Telecentric Lens (#15-872)
• 사용된 조명: CCS 132mm Low Angle Ring Light White (LDR2-132SW2-LA) (#21-790)