Wizja maszynowa – od koloru po to, co niewidzialne

Wykorzystanie kamer kolorowych w aplikacjach wizji maszynowej było do tej pory ograniczone, głównie ze względu na ilość danych jaką takie kamery wytwarzają. Ale w miarę rozwoju technik komputerowych, rośnie też rynek kolorowych systemów wizyjnych – zarówno jeśli chodzi o ilość aplikacji, a także ich procentowy udział w rynku.

Produkcja paneli FPD, powłok, przetwarzania żywności, zdalnego rozpoznawania czy kontroli jakości druku to tylko niektóre zastosowania napędzające kolorową wizję maszynową. Wiele z nich sięga poza klasyczny system RGB, po podczerwień (IR) i ultrafiolet (UV) w celu wyszukiwania defektów niewidocznych w świetle widzialnym. Niektóre systemy w celu obniżenia kosztów korzystają z kamer monochromatycznych wyposażonych w kombinacje filtrów.

„Kolorowa wizja maszynowa do tej pory stanowiła około 10% rynku, ale w tej chwili to już 15% dzięki rozwojowi kamer i doświadczenia.” zauważa David Gilblom, prezes Alternative Vision Corporation (USA). „Widzimy, że wiele aplikacji, dla których kolor jest kluczowy, jest po prostu wdrażane.”

Najtrudniejszym zadaniem przy pomiarach, które wykonywane są za pomocą kolorowych systemów wizyjnych, jest ujednolicenie oświetlenia w taki sposób, by system zapewniał zawsze jednakowo dokładne pomiary i nie był wrażliwy na warunki zewnętrzne. Szczególnego znaczenia nabiera to przy kontroli szklanych paneli FPD przeznaczonych do produkcji ekranów LCD. Tafle badanego szkła mogą mieć do 5m szerokości i na takim dystansie należy zapewnić jednolite oświetlenie, także w pasmach IR i UV. Producenci oświetlaczy są świadomi tych wyzwań i w odpowiedzi opracowują własne rozwiązania.

„Ostatnio mieliśmy do czynienia z aplikacją, w której klient chciał kontrolować czerwony napis na czerwonym tle, aby upewnić się, że różnica odcieni jest właściwa.” mówi Oliver Szeto, prezes Metaphase Technologies. „Wykorzystując nasze najnowsze rozwiązanie, Universal Light Controller-2 (ULC-2) i jego możliwości, możemy monitorować odchylenia koloru na obrazie od elementu kalibracyjnego w polu widzenia, aby zapewnić jednakową intensywność oświetlenia dla każdej klatki. Gwarantujemy odchylenia nie przekraczające +/-5% przy wykorzystaniu naszych oświetlaczy LED, ale w jednym z systemów do kontroli jakości druku udało nam się zapewnić jednorodność na poziomie +/- 1% przy wykorzystaniu 45-calowej listwy świetlnej LED i połączeniu zaawansowanej elektroniki i optyki.”

Systemy wizyjne zdolne do postrzegania kolorów nadal mają stosunkowo niewielki udział w rynku, lecz mimo tego stosowane są na nie wysokie marże – technologia ta jest bowiem często ostatnią deską ratunku. Innymi słowy, systemy kolorowej wizji maszynowej są zdolne do pomiarów, których nie umożliwiają żadne inne rozwiązania – a za to trzeba zapłacić.

(bj)