Sistemi
di illuminazione
 Il
sistema di illuminazione è una costituente essenziale e
spesso critica del sistema, infatti determina il modo con cui
l’immagine verrà acquisita e successivamente elaborata.
Se l’illuminazione non è adeguata al tipo di analisi
che si intende fare, le successive operazioni di acquisizione
ed elaborazione sono destinate a fallire.
Le principali tecniche di illuminazione sono:
Queste modalità sono indipendenti dalle
proprietà fisiche della luce impiegata come ad esempio monocromaticità,
colore, polarizzazione di cui parleremo più avanti.
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Illuminazione direzionale
È la più facile da realizzare: una qualunque sorgente
abbastanza compatta rispetto alla distanza dalla quale è
posta dall'oggetto fornisce una illuminazione direzionale. Tanto
più piccola è la sorgente e tanto maggiore è
la sua distanza dall'oggetto, tanto più il campo luminoso
che investe l'oggetto sarà piano ed uniforme.
Questo tipo di illuminazione è adatto a mettere in evidenza,
con un elevato grado di contrasto, la superficie (texture) di
superfici opache.
Un caso particolare di illuminazione direzionale è quello
della luce radente che permette di evidenziare al massimo particolari
superficiali come fratture o protuberanze.
In generale la luce direzionale è adatta alla illuminazione
di superfici piane, poiché su superfici curve darebbe luogo
a intensità di illuminazione non uniformi che possono tradursi
in immagini difficili da analizzare.
Nel caso di oggetti riflettenti può dare luogo a riflessi
che a seconda dell’applicazione possono essere desiderati
o da evitare (tipicamente con l’uso di polarizzatori).
Fra le sorgenti più utilizzate per una buona illuminazione
direzionale figurano le lampade alogene con o senza riflettore.
Una sorgente direzionale per eccellenza è il Laser.
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Illuminazione direzionale e illuminazione radente |
Illuminazione diffusa
 È
la più adatta per gli oggetti riflettenti.
La migliore sorgente diffusa - anche se poco pratica per la visione
artificiale -sarebbe il cielo nuvoloso. Un qualunque sistema di
illuminazione per luce diffusa deve cercare di riprodurre tale
condizione.
Una buona approssimazione può essere ottenuta da una emisfera
traslucida uniformemente illuminata dall'esterno. Si tratta di
una soluzione particolarmente complessa anche perchè occorre
forare la calotta per riprendere l'oggetto.
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 Illuminazione
coassiale o omnidirezionale
È una soluzione diffusa nell'ambito dei SdV. In questa tecnica
la sorgente - tipicamente una lampada circolare a fluorescenza -
è posta intorno all'obiettivo della telecamera.
Facendo un paragone con le tecniche fotografiche, questa illuminazione
è equiparabile all'uso del flash. Le immagini ottenute sono
prive di ombre e appaiono quindi poco contrastate. Questa tecnica
è adatta ad oggetti sfaccettati e riflettenti.
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 Diascopia
L'oggetto viene posto fra la telecamera ed uno sfondo luminoso che
costituisce la sorgente. Questo sistema è particolarmente
adatto per misurazioni sui profili di pezzi metallici e per individuare
difetti in oggetti trasparenti. Gli oggetti metallici appaiono neri
su di uno sfondo chiaro. Ciò permette di eseguire misurazioni
2D con la massima affidabilità. Gli oggetti trasparenti mostrano
dei contorni scuri mentre le parti comprese tra i bordi appaiono
illuminate abbastanza uniformemente; i difetti risultano visibili
sia sulla faccia dell'oggetto rivolta verso la telecamera, sia su
quella rivolta verso il pannello luminoso. La sola zona che resta
esclusa dal controllo è quella vicina ai bordi.
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Illuminazione per diascopia |
 Illuminazione
strutturata
Per illuminazione strutturata si intende l'utilizzo di un
campo luminoso con caratteristiche geometriche ben definite.
Una tipica applicazione che fa uso di luce strutturata è
il rilievo tridimensionale di una superficie. Per questo problema
si utilizzano le cosiddette "lame di luce": l'oggetto
passa attraverso la lama di luce e integrando la forma della curva
luminosa che si forma sulla superficie dell'oggetto se ne ricava
la forma della superficie. Una lama di luce è costituita
da un fascio laser espanso con una lente cilindrica o con altri
sistemi. Per le sue caratteristiche di brillanza e coerenza, il
laser è la sorgente luminosa più impiegata per generare
luce strutturata. |
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