Shape-from-Shading
Nota
Para obtener más información sobre la implementación, incluidos ejemplos de software, consulte Temas relacionados.
Durante la comprobación de calidad de superficies, la atención se centra en la detección de desviaciones de forma no tolerables y estructuras definidas. Para realizar ambas tareas en poco tiempo y con la suficiente consistencia, se recomienda iluminar las piezas desde diferentes direcciones y sacar y procesar imágenes de las sombras que aparezcan. Este enfoque se denomina «Shape-from-Shading» (SfS).
Las cámaras CX.I disponen de cuatro salidas de potencia conmutables con modulación de ancho de pulso y una potencia de salida de hasta 120 W (máx. 48 V/2,5 A). En combinación con el Sequencer, dichas cuatro salidas permiten una implementación sencilla de un control de luz de cuadrante para Shape-from-Shading.
Parametrización de las salidas
Las cuatro salidas de la cámara deben ajustarse en el cuadrante correspondiente de la iluminación. Se deben utilizar ajustes idénticos para los cuatro cuadrantes con el objetivo de evitar errores.
Nota
Tenga en cuenta las notas generales sobre la puesta en marcha, la capacidad de carga máxima y la configuración de las salidas incluidas en la guía del usuario de la cámara (Baumer_UsersGuide-VCX*_MNL.pdf).
El software y la documentación técnica más recientes están disponibles en: www.baumer.com/c/42957/products
Comportamiento previsto de la cámara
La cámara está configurada en modo de disparo para Shape-from-Shading. A continuación, se toman cuatro imágenes para cada señal de disparo entrante.
Para cada imagen tomada, las salidas de la cámara activan la iluminación anular en un cuadrante.
Comportamiento de la cámara para Shape-from-Shading
Diagrama de tiempo Shape-from-Shading
Concepto para el progreso temporal de la secuencia
Teniendo en cuenta los conceptos básicos del Sequencer, la parametrización del Sequencer para Shape-from-Shading se presenta de la siguiente manera:
- Dado que la primera obtención de imágenes se inicia mediante un disparador de hardware y las otras tres imágenes se obtienen automáticamente justo después, es inevitable un Idle-Set (conjunto en vacío).
- Dado que se asigna una iluminación independiente a cada imagen, la iluminación debe controlarse mediante varios conjuntos de Sequencer:
o El primer conjunto de Sequencer activa la iluminación al comienzo del tiempo de exposición.
o En el segundo conjunto de Sequencer, la iluminación se desactiva al final del tiempo de exposición.
Implementación
Dado que la secuencia debe iniciarse con un disparador, se debe definir un TriggerSource. En este ejemplo, se trata de Line0 a través de la cual se recibe la señal de disparo.
Salidas/control de iluminación
Los estados de las salidas individuales (Lines) se representan en forma binaria en la cámara. La parametrización es hexadecimal.
| Line 7 | Line 6 | Line 5 | Line 4 | Valor binario | UserOutputValue (Valor hexagonal) |
Todas Lines OFF | 0 | 0 | 0 | 0 | 0000 | 0 |
Line4 ON, otras Lines OFF | 0 | 0 | 0 | 1 | 0001 | 1 |
Line5 ON, otras Lines OFF | 0 | 0 | 1 | 0 | 0010 | 2 |
Line6 ON, otras Lines OFF | 0 | 1 | 0 | 0 | 0100 | 4 |
Line7 ON, otras Lines OFF | 1 | 0 | 0 | 0 | 1000 | 8 |
Todas Lines ON | 1 | 1 | 1 | 1 | 1111 | F |
Conjunto de Sequencer 0
El primer conjunto de Sequencer puede considerarse como un conjunto en vacío. Aquí, la cámara espera el disparo de entrada y la iluminación se desactiva (UserOutput Value = 0). El flanco ascendente de la señal de disparo se utiliza para iniciar la primera exposición y para cambiar al segundo conjunto de Sequencer.
Conjunto de Sequencer 1
En el segundo conjunto de Sequencer, se desactiva el modo de disparo. El flanco ascendente de la señal ExposureActive de la primera imagen se utiliza para cambiar al siguiente conjunto de Sequencer.
Conjunto de Sequencer 2
En este conjunto de Sequencer, se activa la salida Line4 y, por tanto, la iluminación en el cuadrante A. (UserOutputValue se ajusta a 1). El flanco descendente de la señal ExposureActive de la primera imagen se utiliza para cambiar al siguiente conjunto de Sequencer.
Conjunto de Sequencer 3
Este conjunto de Sequencer se utiliza para desactivar la iluminación en el cuadrante A al final de la primera exposición.
Conjunto de Sequencer 4
En este conjunto de Sequencer, se activa la salida Line5 y, por tanto, la iluminación en el cuadrante B. (UserOutputValue se ajusta a 2). El flanco descendente de la señal ExposureActive de la segunda imagen se utiliza para cambiar al siguiente conjunto de Sequencer.
Conjunto de Sequencer 5
Con este conjunto de Sequencer, la iluminación del cuadrante B se desactiva al final de la segunda exposición.
Conjunto de Sequencer 6
En este conjunto de Sequencer, se activa la salida Line6 y, por tanto, la iluminación en el cuadrante C. (UserOutputValue se ajusta a 4). El flanco descendente de la señal ExposureActive de la tercera imagen se utiliza para cambiar al siguiente conjunto de Sequencer.
Conjunto de Sequencer 7
Con este conjunto de Sequencer, la iluminación del cuadrante C se desactiva al final de la tercera exposición.
Conjunto de Sequencer 8
En el último conjunto de Sequencer, se activa la salida Line7 y, por tanto, la iluminación en el cuadrante D. (UserOutputValue se ajusta a 8). El flanco descendente de la señal ExposureActive de la cuarta imagen se utiliza para cambiar al siguiente conjunto de Sequencer 0.
Resultado
Las cuatro imágenes obtenida del objeto a comprobar se envían a un ordenador, donde se convierten en una imagen. Esta imagen se puede utilizar para comprobar la calidad de la superficie o para detectar desviaciones de forma no tolerables y estructuras definidas.
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