Görüntü İşleme (Yapay Görme)

Görüntü İşleme Nedir?

Görüntü işleme, dijital görüntülerin analiz edilmesi, düzenlenmesi ve anlamlı veriler elde edilmesi için kullanılan bir teknoloji dalıdır. Yapay görme olarak da adlandırılan görüntü işleme teknolojisi, özellikle endüstriyel uygulamalarda otomasyon ve kalite kontrol süreçlerini iyileştirmek için yaygın olarak kullanılır.

Görüntü işleme sistemleri, kameralar ve sensörler yardımıyla çekilen görüntüler üzerinde çeşitli algoritmaların uygulanmasıyla şekil tanıma, obje algılama ve hata ayıklama gibi işlevleri yerine getirir. Yapay görme sistemleri, hızlı ve hassas çözümler sunarak endüstride fark yaratır.

Görüntü İşleme Avantajları	Endüstriyel Uygulama Örnekleri
Yüksek hassasiyet ve doğruluk	Kalite kontrol
Otomasyon süreçlerinin hızlanması	Paketleme ve sınıflandırma
Maliyetlerin düşürülmesi	Hata tespiti

Exposure Time Nedir?

Exposure time, bir görüntü işleme sisteminde kameranın bir görüntü oluşturmak için ne kadar süreyle ışığa maruz kaldığını ifade eder. Yapay görme uygulamalarında exposure time’ın doğru ayarlanması, görüntünün parlaklık ve kontrast seviyelerini doğrudan etkiler. Çok kısa bir exposure time ile karanlık, çok uzun bir exposure time ile aşırı parlak görüntüler oluşabilir. Bu nedenle, yapay görme sistemlerinde bu ayarın doğru yapılması kritik öneme sahiptir.

Doğru Exposure Time Ayarının Önemi:

• Görüntü kalitesini artırır.

• Hızlı hareket eden nesnelerde bulanıklığı önler.

• Yapay görme algoritmalarının başarısını artırır.

Lens Fokus Ayarı Nedir?

Lens fokus ayarı, bir görüntü işleme ve yapay görme sisteminde görüntünün net bir şekilde oluşturulması için odak noktasını doğru bir şekilde belirlemesini ifade eder. Doğru bir fokus ayarı, görüntünün netliğini ve çözünürlüğünü maksimize eder. Fokus ayarı çoğunlukla manuel veya otomatik olarak yapılabilir. Yapay görme uygulamalarında fokus ayarı, özellikle ince detayların algılanması için büyük önem taşır.

 

Lens Işık Ayarı

Lens ışık ayarı, bir görüntü işleme sisteminde kameranın algılayabileceği ışık miktarını kontrol eder. Bu ayar, diyafram açıklığı (“aperture”) ile sağlanır. Diyafram açıklığının genişletilmesi daha fazla ışık girişine izin verirken, daraltılması daha az ışık girişine yol açar. Yapay görme aydınlatmaları ile uyumlu bir lens ışık ayarı yapmak, sistemin verimliliğini artırır.

Puls ve Continuous Çalışma

Yüksek Hızlı Görüntüleme: Aydınlatmanın kesikli çalışması, kısa süreli bir ışık patlaması sağlar. Bu, yüksek hızlı görüntüleme sistemlerinde hareketli nesnelerin daha net ve keskin bir şekilde görüntülenmesini sağlar.

Gölge Kontrolü: Strobe aydınlatma, nesnelerin üzerinde kontrol edilebilir gölgeler oluşturabilir. Bu, belirli detayları vurgulamak veya gölge efektlerini düzenlemek için kullanılabilir.

Yüksek Kontrastlı Görüntüler: Aydınlatmanın ani ve güçlü bir şekilde devreye girmesi, yüksek kontrastlı görüntüler elde etmeyi sağlar. Bu özellik, nesne yüzeyindeki detayları daha belirgin hale getirir.

Enerji Tasarrufu: Kesikli çalışan aydınlatma, enerji tasarrufu sağlar çünkü ışık sadece belirli anlarda, genellikle görüntü alındığında devreye girer. Sürekli aydınlatmaya göre daha az enerji tüketebilir.

Aydınlatmada Isı Sorunları: Sürekli aydınlatma sistemleri, uzun süre boyunca devam eden ışık üretimi nedeniyle ısı üretir. Kesikli çalışan sistemlere göre çok daha fazla ısınırlar. 

Flaş Süresi Kontrolü: Strobe aydınlatma, flaş süresini kontrol etme imkanı sağlar. Bu, belirli uygulamalarda hareketli nesnelerin daha iyi dondurulmasını ve detayların daha net bir şekilde görüntülenmesini sağlar.

Uzun LED Ömrü: Kesikli çalışma, LED aydınlatma elemanlarının ömrünü uzatır. Sürekli kullanıma kıyasla daha az aktif olmaları nedeniyle LED'ler daha az yıpranır.

Çevresel Işık Etkilerini Azaltır: Kesikli çalışma, çevresel ışık miktarlarını baskılar. Kontrolsüz olan çevresel ışıkların olumsuz etkileri engelenir.

 

Kesikli (strobe aydınlatma) için bağlantı ve kamera ayarları;

Dijital I/O Bağlantısı: Kameranın ilgili dijital çıkışı sürücü veya doğrudan aydınlatma ile bağlantısı yapılmalıdır.  

Kamera I/O Ayarları :  Bağlantı yapısına göre çıkış ayarı "high active" veya "low active" seçilmelidir.

Kamera Çıkış Tipinin Ayarlanması : Dijital çıkış fonksiyonu "exposure activate" seçilmeli.

 

Basler kamera için örnek strobe bağlantısı;

Görüntü İşleme Aydınlatmaları

Görüntü işleme, yapay görme ve endüstriyel otomasyon, kalite kontrol ve güvenlik sistemlerinde kritik bir öneme sahiptir. Doğru bir şekilde uygulanan görüntü işleme, üretim süreçlerini optimize ederken, hata oranlarını da minimize edebilir. Ancak görüntü işleme sistemlerinin başarısında en önemli unsurlardan biri, kullanılan görüntü işleme aydınlatmalarıdır.

Aydınlatma Türleri

1. Arka Aydınlatma (Backlight): Işık, nesnenin arkasından gönderilir. Genellikle nesne konturlarını belirlemek veya şeffaf malzemeleri incelemek için kullanılır. Bu tür görüntü işleme aydınlatmaları, özellikle kontur belirleme ve malzeme analizi gibi uygulamalarda yaygındır.

2. Yüzey Aydınlatması (Dome Light): Çok açılı bir aydınlatma sağlar ve nesne üzerindeki parlamaları minimize eder. Parlak veya yansıtıcı yüzeylerde detayların daha net görünmesini sağlar.

3. Halka Aydınlatma (Ring Light): Kamera lensinin etrafına yerleştirilmiş halka şeklinde ışık kaynağıdır. Bu tasarım, nesnenin her tarafını eşit şekilde aydınlatır ve homojen bir görüntü oluşturur. Özellikle küçük nesnelerde ve mikro detay gerektiren işlemlerde kullanılır.

4. Koaksiyel Aydınlatma (Coaxial Light): Kamera ile aynı eksenden gelen ışık kullanılır. Parlak ve düzgün yüzeylerde ayrıntıların algılanmasını kolaylaştırır. Örneğin, ince baskılar veya yüzey hatalarını tespit etmek için idealdir.

5. UV Aydınlatma (UV Light): Ultraviyole ışık, floresan veya belirli malzemeleri görünür hale getirmek için kullanılır. Genellikle güvenlik uygulamaları, sahtecilik tespiti veya özel işaretlerin algılanması gibi durumlarda tercih edilir.