Bei der Auswahl der Beleuchtung für die Bildverarbeitung sind als Erstes die beeinflussenden Parameter zu erfassen und zu bewerten.
Den grössten Einfluss hat das zu beleuchtende Objekt selbst. Grösse und Reflexionsgrad sind die bestimmenden Parameter, wobei die Prüfaufgabe immer im Vordergrund steht. Des Weiteren spielen die Umgebungsbedingungen eine entscheidende Rolle. Neben den Platzverhältnissen entscheiden auch die äusseren Lichtverhältnisse über die Auswahl. Die Auswertesoftware ist einfacher zu konfigurieren und liefert verlässlichere Ergebnisse, wenn konstante Helligkeits- und Kontrastverhältnisse herrschen.
Durchlichtbeleuchtung für die Vermessung der Kontur
Ist eine Applikation Tageslichteinflüssen ausgesetzt, kann das Umgebungslicht von einigen wenigen Lux bei Nacht bis zu vielen Tausend Lux bei Sonnenschein reichen. Das Licht ist also so hell zu wählen, dass äussere Einflüsse die Aufnahmen nicht beeinträchtigen.
Es gibt zwei grundsätzlich unterschiedliche Beleuchtungsmöglichkeiten. Soll lediglich die Kontur eines Objekts vermessen und kann die Beleuchtung unterhalb des Objektes positioniert werden, kommt die Durchlichtbeleuchtung zum Einsatz. Ein Leuchtfeld wird unterhalb des Prüfobjekts platziert und die Kamera nimmt von der entgegengesetzten Seite ein Schattenbild des Objekts auf. Das Ergebnis ist ein kontrastreiches Bild, das sich sehr genau und einfach auswerten lässt. Ist eine Durchlichtbeleuchtung nicht möglich, können mit einer Dunkelfeldbeleuchtung Objektkanten hervorgehoben und somit ebenfalls die Konturen vermessen werden.
Die zweite Möglichkeit ist die Auflichtbeleuchtung. Bei wenig anspruchsvollen Prüfobjekten, die nicht reflektieren oder geringe Anforderungen an die Prüfgenauigkeit haben, ist die Ringbeleuchtung die richtige Wahl. Je nach Arbeitsabstand und Objektgrösse wird ein geeignetes Ringlicht ausgewählt. Schmale oder längliche Objekte können durch ein oder mehrere Linienlichter in grösserem Abstand ausgeleuchtet werden. Dafür stehen einreihige, zweireihig parallele oder vierfach quadratische Linienlichter zur Verfügung. Bei sehr grossen Abständen sind Strahler eine unkomplizierte Alternative, die meist durch eine einseitige Ausleuchtung zu nicht ganz so guten Ergebnissen führen.
Bei räumlichen Objekten kann Schattenwurf auftreten, der die Messergebnisse beeinflusst. Wird das Ringlicht durch eine koaxiale Beleuchtung ersetzt, kann durch die Parallelität von Bildstrahlen und Licht ein Schattenwurf zwar nicht ganz beseitigt, aber erheblich reduziert werden.
Die Ausleuchtung von reflektierenden Prüfobjekten ist wesentlich anspruchsvoller und erfordert meist Tests mit unterschiedlichen Beleuchtungstechniken. Die Verwendung eines Ringlichts mit Polarisator/Analysator kann «Wunder» bei der Reduzierung von Reflexionen bewirken. Der Vorteil hierbei ist der grosse Arbeitsabstand. Nachteilig wirken sich die geringere Lichtausbeute und der mögliche Schattenwurf aus.
Reflektierende Objekte sind besonders knifflig auszuleuchten
Reflektierende Objekte lassen sich mit einer Dombeleuchtung ausleuchten. Ein Dom erzeugt diffuses Licht, vergleichbar mit einem bewölkten Himmel. Der Arbeitsabstand beträgt etwa 30 bis 50 mm. Der Dom sollte dabei mindestens 20 bis 40 mm grösser sein als das Objekt. Bei stark reflektierenden Objekten wird in einigen Fällen die Öffnung für das Objektiv als störender Schatten im Bild dargestellt, der durch eine kleine aufgesetzte Koaxialbeleuchtung eliminiert werden kann. Für den Einsatz an Fliessbändern gibt es die Sonderbauform der Tunnelbeleuchtung, die durch offene Seiten den Transport der Objekte auf dem Band ermöglicht.•
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