Erstellung von Bilddaten für die industrielle Bildverarbeitung

oder der Weg des Lichts

Lange Zeit fiel es mir schwer, wirklich zu verstehen, was mir einmal einer der frühen Pioniere der Bildverarbeitung gesagt hat:

"Du siehst nicht die Realität, Du siehst nur das reflektierte Licht."

Wenn man lange genug darüber nachdenkt, wird es fast ein wenig unheimlich. Ist das, was wir sehen, wirklich da? Mit Kameras können wir es zumindest klar beweisen. Wir sehen nicht die Objekte selbst, sondern das Licht, das von ihnen zurückgeworfen wird.

Kamerasystem mit spezieller Beleuchtung in einer optischen Maßprüfung

Warum reflektiertes Licht die Informationen in jedem Bildverarbeitungssystem bestimmt

Licht = Information

Nehmen wir zum Beispiel die Farbe Schwarz. Technisch gesehen ist Schwarz nicht Anderes als die Abwesenheit von Licht. Eisbären haben zum Beispiel schwarze Haut, nicht weil wir sie erkennen können, sondern weil sie das Licht absorbiert, anstatt es zu reflektieren. Die aufgenommene Energie wird in Wärme umgewandelt

Das ist ein eindrücklicher Hinweis darauf, dass Licht in der industriellen Bildverarbeitung der zentrale Schlüssel ist. Um sinnvolle Informationen aus einem Bild zu gewinnen, muss die Beleuchtung so gestaltet sein, dass die gewünschten Photonen den Sensor erreichen während die unerwünschten draußen bleiben.

Wie oft denken wir wirklich darüber nach?

Hand aufs Herz. Wenn wir ein Bildverarbeitugnssysem aufbauen, stellen wir uns tatsächlich die Frage: „Wie forme ich das Licht? Was soll reflektiert werden, und was soll gar nicht erst im Bild erscheinen?“ Oder staunen wir manchmal über ein scheinbar gutes Bild, da am Ende aber nicht die entscheidenden Daten enthält, die wir gebraucht hätten?

Fazit: Folge dem Weg des Lichts

Am Ende läuft alles darauf hinaus. Wer den Weg des Lichts versteht und bewusst gestaltet,
schafft die Grundlage für verlässliche und aussagekräftige Bilddaten.

Typische Beleuchtungsfehler die Ihre Daten verfälschen

Zu diffuse oder ungesteuerte Beleuchtung
Reflexionen und Blendungen
Schatten und Absorption

Wie bewusst gestalten wir die Beleuchtung in der Bildverarbeitung?

Haben wir die richtige Beleuchtungsart gewählt? Direkt, diffus, Dom, Ring ... jede Variante hat ihren Platz, abhängig von der Oberfläche.
Achten wir auf den richtigen Winkel? Der Einfallswinkel beeinflusst, wohin das Licht fällt ... Kameras sehen nur das was zurückgeworfen wird.
Verstehen wir das Material? matt vs. glänzend, transparent vs. opak ... alles beeinflusst die Art wir Licht sich verhält.
Denken wir an Sensor und Optik? Beleichtung, Blende, Filter ... ohne gute Beleuchtung können sie nichts ausgleichen.

Optische Leiterplatteninspektion mit Kamera und Dombeleuchtung

Warum jeder Aufbau eines Bildverarbeitungssystems mit der Beleuchtung starten sollte

Wenn Sie das nächste Mal ein Kamerasystem aufbauen, starten nicht mit den Sensorspezifikationen oder der Software. Beginnen Sie mit der Beleuchtung.

Fragen Sie sich:
Welche Informationen gelangen nicht ins Bild zurück?

Denn letztendlich erfassen wir nicht die Realität, sondern reflektiertes Licht.

Seien Sie ehrlich. Haben Sie sich die Bedeutung der Beleuchtung wirklich bewusst gemacht, wenn Sie mit Kameras gearbeitet haben?
Wann hat Sie "das Licht" zuletzt überrascht?

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