Iluminación para visión artificial 

En esta página encontrará una guía completa y una descripción general de los principales grupos de productos en el campo de la iluminación para visión artificial. 

 

Descubra qué tecnología de iluminación es adecuada para su aplicación, qué debe tener en cuenta a la hora de seleccionarla e integrarla, y cómo se pueden comparar sistemáticamente los diferentes tipos de iluminación (por ejemplo, LED o láseres de diodo). El contenido le ayudará a comprender mejor los requisitos técnicos y a encontrar la solución adecuada más rápidamente, tanto si acaba de empezar como si ya tiene en mente criterios específicos. 

Nuestros grupos de productos 

Por qué es esencial una iluminación adecuada para una visión artificial eficiente 

 

En la visión artificial, la calidad de la imagen no la crean solo el sensor o la óptica, sino que comienza con la luz. La iluminación para visión artificial diseñada específicamente produce los contrastes necesarios, hace visibles las características relevantes y, por lo tanto, permite una inspección y medición automatizadas y fiables. Por otro lado, una iluminación no uniforme, insuficiente o mal dirigida provoca sombras, reflejos, aumento del ruido o resultados de medición incorrectos. 

 

Una fuente de luz coordinada con precisión es esencial, especialmente en aplicaciones dinámicas, como el escaneo lineal o el escaneo de área con cámaras de alta velocidad. El tipo de cámara, la estrategia de exposición, la longitud de onda, la sincronización (duración del estroboscopio, ciclo de trabajo) y la geometría de la iluminación deben ser adecuados para el escenario de aplicación, a fin de evitar artefactos en la imagen e inestabilidad en el proceso. Factores como la luz ambiental, las restricciones mecánicas y la sincronización con eventos desencadenantes también son cruciales para el rendimiento general. 

 

En resumen, sin una iluminación optimizada, cualquier sistema de visión no alcanzará su potencial. Solo con la solución de iluminación adecuada se puede convertir el hardware en un sistema de inspección o medición robusto y reproducible. 

¿Tiene preguntas sobre nuestras soluciones de iluminación? 

¿No está seguro de qué fuente de luz es la adecuada para su aplicación? Podemos ayudarle con la selección y la integración, de forma rápida, independiente de los fabricantes y con un enfoque práctico y orientado a la aplicación. 

Más que solo iluminación: su proyecto, nuestro servicio 

Desde la selección de la iluminación hasta la integración del sistema: le acompañamos en todas las fases del proyecto y le garantizamos una solución de visión personalizada y de alto rendimiento. 

Guía de iluminación para la visión artificial 

En la visión artificial, la iluminación adecuada determina el contraste, la estabilidad y, en última instancia, la calidad de sus datos de imagen. Con la multitud de tecnologías, diseños y espectros, rápidamente surge la pregunta: ¿qué iluminación es la adecuada para mi proyecto? Esta guía le ayuda a tomar una decisión sistemática, incluso sin conocimientos previos profundos. 

1. ¿LED o láser? La decisión fundamental 

La gran mayoría de las aplicaciones actuales utilizan LED, ya que son duraderos, eficientes, compactos y están disponibles en muchas variantes (luces anulares, barras, paneles, etc.). Se adaptan a los conceptos de luz reflejada, luz transmitida y cúpula, y admiten un estroboscopio rápido y repetible. 

 

La iluminación láser se utiliza cuando se requiere luz estructurada (por ejemplo, líneas/puntos/cuadrículas para triangulación 3D o perfilado) o cuando se necesita una intensidad lumínica muy alta en un área pequeña o a largas distancias de trabajo. Los láseres de diodo también se utilizan cada vez más en la inspección NIR (por ejemplo, clasificación/inspección en la industria alimentaria). 

 

Criterios de decisión típicos: 

  • ¿Luz estructurada o medición 3D? → Láser 
  • ¿Iluminación de área o retroiluminación uniforme? → LED
  • ¿Rango UV o IR? → Ambas tecnologías son posibles (elegir según la intensidad, la homogeneidad y las necesidades de seguridad) 

2. ¿Qué geometría es adecuada para la aplicación?

La disposición y la forma de la iluminación influyen considerablemente en el contraste de la imagen: 

  • Luz anular (LED): campo claro incidente uniforme. Ideal para objetos planos con requisitos de contraste medio. 
  • Luz de barra/luz lineal: versátil; se puede utilizar en ángulo rasante/bajo para resaltar la textura y el relieve. Para inspecciones de barrido lineal/web/pista, utilice luces lineales enfocadas. 
  • Luz coaxial: iluminación de campo claro sin sombras mediante un divisor de haz. Perfecta para superficies planas y reflectantes; minimiza las sombras y los reflejos. 
  • Iluminación de cúpula: iluminación difusa y uniforme. Muy buena para piezas brillantes o curvas; suprime los reflejos y las sombras direccionales. 
  • Luz transmitida/luz de fondo: revela contornos y siluetas. Para mediciones o comprobaciones de presencia. 
  • Campo oscuro (ángulo bajo): resalta los bordes, rebabas, arañazos y relieve en superficies que, de otro modo, tendrían poco contraste. 

Consejo práctico:  

Elija la geometría en función de la característica de interés 

  • bordes/contornos → retroiluminación (telecéntrica para metrología) 
  • acabado de la superficie/defectos → ángulo bajo o difuso 
  • especular plano → coaxial. 

3. ¿Qué longitud de onda es la más adecuada? 

  • Luz blanca (banda ancha): de aplicación universal; preferible con cámaras en color para una reproducción neutra del color. Colores monocromáticos (rojo, azul, verde): ideales con cámaras monocromáticas. La selección de una longitud de onda específica maximiza el contraste a través de la absorción/reflectancia del material. 
  • UV (365-405 nm): excita la fluorescencia y puede revelar defectos superficiales o microfisuras. 
  • NIR (740-1000 nm): útil para materiales semitransparentes, reduce el deslumbramiento visible y mejora el contraste en alimentos/productos orgánicos. 
  • SWIR (1000-1700 nm): permite el contraste basado en la absorción de humedad/agua, la inspección a través de algunos plásticos y la inspección de silicio (>1,1 µm). 

Regla básica: con las cámaras monocromáticas, una longitud de onda estrecha (más el filtro correspondiente) suele producir el máximo contraste. Con las cámaras en color, la luz blanca suele tener prioridad para obtener un color neutro y fiel. 

4. ¿Luz continua o flash? 

  • Luz continua: configuración sencilla. Para objetos fijos o de movimiento lento, escaneo lineal a velocidad constante. 
  • Flash (estroboscópico): pulsos cortos y de alta intensidad para congelar el movimiento y aumentar la relación señal-ruido. Ideal para movimientos rápidos o cuando se necesitan números F más altos. 

Nota: La iluminación estroboscópica suele requerir un controlador independiente o un control integrado. Asegúrese de la sincronización con el disparador/codificador de la cámara. 

5. ¿Qué intensidad luminosa se necesita? 

  • ¿Es suficiente la intensidad de la luz para el tiempo de exposición y el número F deseados? 
  • ¿La escena está iluminada de manera uniforme (sin puntos calientes ni sombras)? 
  • ¿Hay luz ambiental que deba suprimirse o eclipsarse? 

Regla general: planifique con margen. Es mejor tener más luz y luego atenuarla que utilizar la cámara con una ganancia alta (lo que aumenta el ruido) o tener que lidiar con una iluminación insuficiente.

6. ¿Cuáles son las condiciones ambientales predominantes? 

  • Temperatura, humedad, polvo: utilice iluminación de grado industrial con la clasificación IP requerida y el rango de temperatura especificado. 
  • Vibraciones/golpes: un montaje rígido, un alivio de tensión y conectores robustos (por ejemplo, M12) mejoran la fiabilidad. 
  • Espacio de instalación: algunas geometrías (por ejemplo, cúpulas, retroiluminaciones telecéntricas) necesitan espacio libre; tenga en cuenta la distancia de trabajo, el tendido de los cables y la apertura libre. 
  • Luz extraña/luz diurna: puede ser necesario blindarla o suprimirla con carcasas, filtros de paso de banda, polarización y estroboscopios sincronizados. 
  • EMC/EMI y cableado: asegúrese de que la conexión a tierra y la colocación del controlador sean adecuadas; las corrientes estroboscópicas pueden inducir ruido. 
  • Seguridad: respete los límites de seguridad ocular (láser/UV) y de temperatura de la superficie. 

Recomendación: Aclare las condiciones del lugar de instalación en una fase temprana. Esto influirá en el diseño y el control de la iluminación. 

7. ¿La luz armoniza con la cámara y la óptica? 

  • ¿La longitud de onda coincide con la sensibilidad del sensor (QE)? 
  • ¿Son compatibles el filtro, la polarización y la longitud de onda de la luz? 
  • ¿La iluminación está alineada mecánica y ópticamente con la cámara/óptica? 

Consejo: Coordine la cámara, la óptica y la iluminación como un solo sistema. El mejor resultado se consigue con la combinación adecuada. 

¿Necesita ayuda con el diseño? ¡Nuestros expertos están aquí para ayudarle! 

 

Nuestros expertos le ayudarán a seleccionar la iluminación óptima, adaptada a su cámara, lente y aplicación. 

Preguntas frecuentes 

¿Qué ocurre si solo utilizo la luz ambiental? 

La luz ambiental no controlada (luz diurna o iluminación de salas) es inestable en cuanto a nivel y espectro y puede provocar parpadeos. Provoca cambios de brillo, sombras, reflejos y destellos. Esto da lugar a datos de imagen defectuosos o no reproducibles. Una iluminación definida, homogénea y específica para cada aplicación es esencial para una evaluación fiable. 

¿Qué iluminación es adecuada para superficies brillantes o reflectantes? 

La iluminación coaxial/en el eje es ideal para superficies planas y especulares, ya que proporciona una iluminación uniforme de campo claro y reflejos controlados a lo largo del eje óptico. La iluminación domo (difusa) es la mejor para piezas curvas o muy brillantes, ya que suprime los puntos calientes. Los polarizadores (polarización cruzada) pueden reducir aún más el deslumbramiento.

¿Qué fuente de luz es adecuada para inspecciones de alta velocidad?  

Para procesos rápidos, se suele utilizar iluminación flash de alta intensidad (estroboscópica) con pulsos de corta duración. Esto permite tiempos de exposición cortos y reduce el desenfoque por movimiento. En este caso, es importante una sincronización precisa con la cámara; respete los límites del controlador en cuanto a corriente de pulso, ciclo de trabajo y frecuencia de repetición. 

¿Qué debo tener en cuenta al integrar la iluminación en un sistema existente? 

Lo siguiente es esencial: requisitos de espacio, ángulo de montaje, fuente de alimentación, compatibilidad del controlador (entradas de luz continua o estroboscópica) y coordinación óptica con la cámara y la lente (apertura clara, distancia de trabajo, geometría). La longitud de onda de la iluminación debe coincidir con el espectro del sensor, y se debe tener en cuenta la estabilidad mecánica y, si es necesario, las clases de protección contra la entrada de agua (IP). 

¿Puedo modernizar la iluminación si la imagen tiene muy poco contraste? 

Sí, el contraste a menudo se puede mejorar con cambios específicos. A menudo, pequeños cambios (por ejemplo, selección de longitud de onda, geometría/ángulo, uso de polarización y filtrado de paso de banda adaptado a la fuente de luz) son suficientes para hacer visibles las características relevantes. STEMMER IMAGING ofrece asistencia en la selección de soluciones de actualización compatibles, incluso para sistemas existentes. 

¿Cómo debo proceder en caso de luz ambiental muy fluctuante (por ejemplo, luz diurna)? 

En entornos con luz cambiante, como instalaciones abiertas o cerca de ventanas, la luz ambiental debe ser superada por una iluminación de alta intensidad y banda estrecha. Las configuraciones cerradas en cúpula o coaxiales ayudan a bloquear la luz parásita. Evite el ajuste automático de la exposición en la cámara, ya que puede reaccionar de forma impredecible a tales fluctuaciones; utilice una exposición/ganancia fija. 

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