智能照明機器視覺

發(fā)光二極管（LED）的改善率是類似于硅基集成電路器件的改進率。每個LED的光輸出已經(jīng)翻了一番大約每兩年自1970年以來（Haitz定律）讓人想起摩爾定律大約每兩年（在一個集成電路）晶體管數(shù)量增加一倍。

同樣，這轉化為更多的應用，更大的生產(chǎn)量和擴大市場。這種模式推動持續(xù)努力，以提高性能，降低成本，并進一步擴大應用。幾個產(chǎn)品領域的性能改進強烈建議考慮他們在機器視覺應用中的使用。

 

LED照明已為眾多視覺和傳感應用吸引人的特點： 

1.快速切換能力 

2.提供多種顏色加上不同幾何形狀的白色 

3.長壽命和低維護成本 

4.低溫運行作與降低輔助散熱要求

5.小的，靈活的單位

 

LED照明被廣泛應用于許多領域，如機器視覺傳感、汽車、交通燈、照相機閃光燈、數(shù)字顯示、手電筒、室內照明和視覺檢查。特別是，LED照明可以產(chǎn)生更多的可見光，對于一個給定的電功率，比傳統(tǒng)的降低更換成本和維護費用，如白熾燈和熒光燈。這導致了持續(xù)的替代這些傳統(tǒng)的發(fā)光二極管。

所表現(xiàn)的改善（Haitz定律）在照明，持續(xù)增長提供強大的經(jīng)濟動力機器視覺、傳感等應用。

 

1.快速切換

發(fā)光二極管可以接通和斷開，在不到1微秒。這頻閃效果提供了捕獲能力的機器視覺應用在測量、缺陷檢測移動物體的清晰圖像，代碼和文檔閱讀，其中。它還提供了一種手段來減少或消除環(huán)境光的影響，當LED提供更大的能量在一個較短的曝光比環(huán)境光傳送到相機與縮短曝光時間（例如1毫秒或1000毫秒）。

使用快速開關的LED可以消除需要一個單獨的開關快門或快速相機。它有專用閃光燈在規(guī)模上的優(yōu)勢，熱輸入濾波器需要。

這種快速切換能力也有汽車停車燈的安全應用：LED可以打開高達0.5秒的速度比熱加熱的白熾燈泡，在更高的速度可以是相當于停止一輛超速汽車的一輛汽車的長度越快。事故統(tǒng)計似乎支持這一說法。

還有更令人驚訝和令人興奮的可能性，可能是明顯的20 / 20后見之明。例如，有一個LED通信系統(tǒng)發(fā)送在一個大腦的解剖位置信息在手術和本地計算機上的位置，將刀的外科醫(yī)生查看大腦的三維圖像。微秒級的LED開關速度允許使用標準的電信組件。該系統(tǒng)目前正在醫(yī)院中使用，并正在由一家主要的醫(yī)療器械公司出售。

 

2.在許多顏色和幾何形狀的可用性

LED單位商業(yè)上可從紫外線到近紅外加白色。特別是，照明模塊可在紫外波長在395納米（納米），藍色（470納米），綠色（520納米），黃色（590納米），橙色（625納米），紅色（660納米），紅外（880納米）和白色。

光譜鑒別有許多應用。這提供了應用程序的機器視覺感興趣的對象有不同的光譜特征，從背景對象。這有效地轉換成簡單的一個彩色圖像的關鍵功能是唯一的對象成像的許多雜亂的圖像。它也是減少背景光的影響的另一種方法。

機器視覺和傳感應用，包括在線檢測的缺陷，標簽和瓶蓋，液位和食品模具。這可以包括由于缺陷和外國材料的變化。它也可以提供高信號噪聲的過程變化的影響。

不同的幾何形狀，如線性，面積，點和曲面，市售的LED可以安裝簡化其使用不同的幾何缺陷，以及不同的運輸和處理方法。

 

3.小的，靈活的

這些單位一般有效地利用空間。當顏色和開關速度或空間要求涉及，那么LED也可以取代其他組件。這可以簡化和減少硬件，軟件和成本。除了更換環(huán)形燈（明場、暗場、背光照明），廣闊的面積和現(xiàn)場照明，LED可用于其他光學元件，包括光纖內窺鏡成像光進入身體和鉸接式管。

 

4.低溫運行

對于視角，回顧，晶體管被開發(fā)提供電子放大器無需加熱絲。 LED是光產(chǎn)生相當于他們是沒有燈絲加熱固態(tài)器件，或表面破壞高能離子在熒光燈的。當然，他們也產(chǎn)生一些熱量。實際的相對效率取決于應用和使用。對于視覺的使用，光源效率依賴于人眼的靈敏性產(chǎn)生的顏色。該比較通常以流明方面完成的，這是在光輸出的光功率為眼睛的敏感程度為該顏色校正。紅外光源產(chǎn)生零流明由于眼睛是不是紅外光敏感，即使紅外光可能是手頭的任務的最有效的波長。從視覺的角度來看，LED和緊湊型熒光燈有視覺效率流明每輸入電能，重疊，根據(jù)產(chǎn)品。LED似乎是在這方面取得的進展，從報告的發(fā)展，新產(chǎn)品和長期的歷史。LED和緊湊型熒光燈泡比白熾燈泡有更高的視覺效率。從綠色技術的角度來看，兩者都比白熾燈好得多。

 

5.壽命長，維護成本低

LED的壽命通常被引用在約50000小時。相比之下，一個40瓦的白熾燈有一個預期壽命為1000小時。一個17 - 36瓦的熒光燈的額定平均壽命為2880至7200小時，比白熾燈，但不如一些目前的LED。這也可以取決于熒光燈單元是如何打開和關閉的。然而，LED輸出可以降低緩慢，如果在更高的溫度下操作，將降低速度稍快，但仍然是可以使用很長一段時間。比較表建議大大降低長期使用LED光源的成本比熒光燈和白熾燈光源。

總之，LED的性能繼續(xù)增長約相同的速率作為半導體器件的性能和面積增加。

 

技術提示

LED照明被廣泛應用于許多領域，如機器視覺傳感、汽車、交通燈、照相機閃光燈、數(shù)字顯示、手電筒、室內照明和視覺檢查。

它可以產(chǎn)生更多的可見光，對于一個給定的電功率，比傳統(tǒng)的降低更換成本和維護費用，如白熾燈和熒光燈。

LED的持續(xù)增長，在照明，機器視覺，傳感等應用表現(xiàn)出的改進提供了強大的經(jīng)濟動機。