Forma a partir do sombreamento
Nota
Para obter mais informações sobre implementação, incluindo exemplos de software, consulte os Tópicos relacionados abaixo.
Na inspeção de qualidade de superfícies, o foco está na detecção de desvios de forma intoleráveis e estruturas definidas. Para resolver as duas tarefas num curto espaço de tempo e com robustez suficiente, é recomendável iluminar as peças de diferentes direções e gravar e processar imagens das sombras que surgem. Essa abordagem é chamada de "Shape-from-Shading" (SfS).
As câmeras CX.I têm quatro saídas de potência selecionáveis separadamente com modulação por largura de impulso e uma potência de saída de até 120 W (máx. 48 V/2,5 A). Em combinação com o sequenciador, essas quatro saídas permitem uma implementação simples de um controlo de luz de quadrante para forma a partir do sombreamento.
Parametrização das saídas
As quatro saídas da câmera devem ser definidas para o respetivo quadrante de iluminação. Para evitar erros, configurações idênticas devem ser usadas para todos os quatro quadrantes.
Nota
Observe as informações gerais sobre colocação em funcionamento, a capacidade de carga máxima e a configuração das saídas no guia do utilizador da câmera (Baumer_UsersGuide-VCX*_MNL.pdf).
O software e a documentação técnica mais recentes estão disponíveis em:www.baumer.com/c/42957/products
Comportamento pretendido da câmera
Para Shape-from-Shading, a câmera é configurada para o modo de disparo. Em seguida, quatro imagens são gravadas para cada sinal de disparo recebido.
Para cada imagem gravada, a iluminação do anel é ativada num quadrante pelas saídas da câmera.
Comportamento da câmera para Forma a partir do sombreamento
Diagrama de temporização para forma a partir do sombreamento
Conceito para o tempo da sequência
Em consideração aos fundamentos do sequenciador, a parametrização do sequenciador para a forma de sombreamento é a seguinte:
- Visto que a primeira aquisição de imagem é iniciada por um gatilho de hardware e as outras três imagens são capturadas automaticamente imediatamente depois, um “conjunto ocioso” é inevitável.
- Uma vez que uma iluminação separada é atribuída a cada imagem, a iluminação deve ser controlada usando vários conjuntos de sequenciador:
o O primeiro conjunto de sequenciador ativa a iluminação no início do tempo de exposição.
o O segundo conjunto de sequenciador desativa a iluminação no fim do tempo de exposição.
Implementação
Uma vez que a sequência deve ser iniciada por um gatilho, um TriggerSource deve ser definido. Neste exemplo, é a Line0, por meio da qual o sinal de disparo é recebido.
Saídas/controlo da iluminação
Os estados das saídas individuais (linhas) são mapeados de forma binária na câmera. A parametrização é hexadecimal.
| Line 7 | Line 6 | Line 5 | Line 4 | Valor Bin | UserOutputValue (Valor hex.) |
Todas as Lines OFF | 0 | 0 | 0 | 0 | 0000 | 0 |
Line4 ON, outras Lines OFF | 0 | 0 | 0 | 1 | 0001 | 1 |
Line5 ON, outras Lines OFF | 0 | 0 | 1 | 0 | 0010 | 2 |
Line6 ON, outras Lines OFF | 0 | 1 | 0 | 0 | 0100 | 4 |
Line7 ON, outras Lines OFF | 1 | 0 | 0 | 0 | 1000 | 8 |
Todas as Lines ON | 1 | 1 | 1 | 1 | 1111 | F |
Conjunto de sequenciador 0
O primeiro conjunto de sequenciador pode ser visto como um conjunto de inatividade. Aqui, a câmera espera pelo acionador de entrada e a iluminação é desativada (UserOutput Value = 0). A borda de subida do sinal de disparo é usada para iniciar a primeira exposição e para mudar para o segundo conjunto de sequenciador.
Conjunto de sequenciador 1
No segundo conjunto de sequenciador, o TriggerMode está desativado. A borda ascendente do sinal ExposureActive da primeira imagem é usada para alternar para o próximo conjunto de sequenciador.
Conjunto de sequenciador 2
Neste conjunto de sequenciador, é ativada a saída Line4 e, portanto, a iluminação no quadrante A. (UserOutputValue é definido para 1). A borda descendente do sinal ExposureActive da primeira imagem é usada para alternar para o próximo conjunto de sequenciador.
Conjunto de sequenciador 3
Este conjunto de sequenciador serve para desativar a iluminação no quadrante A no final da primeira exposição.
Conjunto de sequenciador 4
Neste conjunto de sequenciador, é ativada a saída Line5 e, portanto, a iluminação no quadrante B. (UserOutputValue é definido para 2). A borda descendente do sinal ExposureActive da segunda imagem é usada para mudar para o próximo conjunto de sequenciador.
Conjunto de sequenciador 5
Com este conjunto de sequenciador, a iluminação no quadrante B é desativada no final da segunda exposição.
Conjunto de sequenciador 6
Neste conjunto de sequenciador, é ativada a saída Line6 e, portanto, a iluminação no quadrante C. (UserOutputValue é definido para 4). A borda descendente do sinal ExposureActive da terceira imagem é usada para mudar para o próximo conjunto de sequenciador.
Conjunto de sequenciador 7
Com este conjunto de sequenciador, a iluminação no quadrante C é desativada no final da terceira exposição.
Conjunto de sequenciador 8
No último conjunto de sequenciador, é ativada a saída Line7 e, portanto, a iluminação no quadrante D. (UserOutputValue é definido para 8). A borda descendente do sinal ExposureActive da quarta imagem é usada para mudar para o conjunto 0 do sequenciador.
Resultado
As quatro imagens gravadas do objeto a ser testado são enviadas uma após a outra para um computador, onde são convertidas numa imagem. Esta imagem pode ser usada para verificar a qualidade da superfície e detectar desvios intoleráveis na forma e nas estruturas definidas.
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