Cámaras industriales HDR para escenas de alto contraste

¿Qué es el alto rango dinámico (HDR) en cámaras industriales?
Utilice HDR con IDS fácilmente en lugar de implementarlo usted mismo
Tres modos HDR para diferentes requisitos
En estas aplicaciones, el HDR marca la diferencia
Evaluar e integrar HDR con IDS peak

¿Qué es el alto rango dinámico (HDR) en cámaras industriales?

El rango dinámico describe el intervalo de luminosidad que un sensor de imagen puede representar entre la señal más oscura que aún se puede reconocer y la información de imagen más brillante que aún se puede capturar. Si el contraste de una escena supera este rango, se pierde información: Las áreas brillantes aparecen saturadas, mientras que los detalles en las áreas oscuras pueden desaparecer en el ruido de la imagen.

HDR amplía el rango de luminosidad evaluable. Dependiendo de la tecnología, la información de la imagen se captura con distintos niveles de amplificación o tiempos de exposición y se combina en un resultado con un mayor rango dinámico.

Ventajas de HDR

1. Captura de más detalles: Las estructuras tanto en las áreas oscuras como en las claras de la imagen pueden capturarse y evaluarse simultáneamente.
2. Mayor robustez: Datos de imagen más robustos incluso con reflejos, sombras y fuentes de luz brillantes en el campo de visión.
3. Datos más fiables: Una mejor base de información para la inspección, identificación, supervisión de procesos y decisiones automatizadas.

Utilice HDR con IDS fácilmente en lugar de implementarlo usted mismo

HDR es más que una función del sensor de imagen. Solo la combinación de una cámara adecuada, una adquisición de datos adecuada, la fusión de imágenes y la salida hace que la información de imagen ampliada sea prácticamente utilizable.

IDS admite diversas tecnologías HDR a través de un enfoque de software unificado. Con IDS peak, los usuarios pueden configurar cámaras compatibles con HDR, capturar datos de salida y procesar o visualizar resultados HDR. Esto reduce el esfuerzo necesario para los desarrollos propios específicos de cada modelo de cámara y facilita la evaluación de diferentes soluciones.

Ventajas de IDS

1. Varios modos HDR: Clear HDR, Quad HDR y Sequence HDR cubren diferentes requisitos de movimiento, resolución y rango dinámico.
2. Soporte integral en IDS peak: La captura, la combinación y el mapeo de tonos están integrados en el SDK de IDS peak. Los usuarios pueden acceder a exposiciones HDR individuales, así como a resultados HDR y LDR calculados.
3. Evaluación sin programación propia: Los resultados HDR pueden probarse y visualizarse en el IDS peak Cockpit. Los ejemplos de código fuente ayudan posteriormente a la integración en la propia aplicación.
4. Datos de imagen adecuados para diferentes flujos de trabajo: Según la aplicación, los usuarios pueden trabajar con datos de origen, datos HDR o una imagen adaptada para pantallas estándar.

Clear HDR

Más rango dinámico a partir de una exposición

Clear HDR lee la información de imagen de un píxel a través de dos niveles de amplificación. De este modo, las áreas oscuras pueden capturarse con sensibilidad y las áreas brillantes pueden representarse con una mayor reserva de saturación. Se mantiene la resolución espacial completa del sensor.

Quad HDR

Múltiples informaciones de exposición en un mismo fotograma

En Quad HDR se utilizan grupos de píxeles con diferentes tiempos de exposición, por ejemplo, en el Sony IMX900. De este modo se obtiene información de brillo múltiple dentro de un fotograma. En combinación con el sensor global shutter, el procedimiento es especialmente adecuado para escenas dinámicas.

Sequence HDR

Series de exposición flexibles para obtener la máxima información de imagen

En Sequence HDR, la cámara industrial captura varias imágenes con diferentes tiempos de exposición y las combina en un resultado HDR. El número y la gradación de las tomas pueden adaptarse al rango dinámico necesario y a la calidad de imagen deseada. Este modo está disponible para casi todas las cámaras industriales de IDS.

Aseguramiento de la calidad de componentes reflectantes

Las superficies metálicas, los componentes electrónicos, las soldaduras, las carcasas brillantes o las piezas de carrocería pintadas pueden presentar simultáneamente fuertes reflejos y estructuras oscuras. El HDR ayuda a aprovechar más de esta información en una toma o en una secuencia de tomas.

Logística, OCR y lectura de códigos

Las etiquetas brillantes, las láminas, los materiales de embalaje cambiantes y las diferentes orientaciones pueden causar reflejos locales. Las cámaras industriales HDR pueden contribuir a mantener disponibles la información de códigos de barras, Data Matrix y texto bajo condiciones de contraste variables.

Tecnología médica y microscopía

Los materiales reflectantes y las estructuras transparentes pueden generar intensidades muy diferentes dentro de una misma imagen. En el caso de muestras mayormente estáticas, Sequence HDR puede resultar especialmente interesante cuando la resolución y un amplio rango de brillo capturable son prioritarios.

Soldadura y observación de procesos

El arco eléctrico, las brasas incandescencia, las chispas y las áreas oscuras de la pieza de trabajo generan diferencias extremas de brillo. Un método HDR tolerante al movimiento puede proporcionar más información de imagen aprovechable para la observación de procesos o para análisis posteriores.

Robótica y automatización

Las posiciones cambiantes, las diferentes superficies y una iluminación que no se puede controlar por completo pueden dificultar la captura de imágenes. Las cámaras industriales HDR amplían el margen para obtener datos de imagen robustos en tareas de detección, posicionamiento y manipulación.

Tráfico y aplicaciones en exteriores

La luz del día, las sombras, los faros, los túneles o las condiciones meteorológicas cambiantes pueden generar grandes diferencias de brillo dentro de una misma escena. El HDR es especialmente relevante aquí para la detección del entorno y el reconocimiento de matrículas.

Evaluar e integrar HDR con IDS peak

El Software IDS peak admite el flujo de trabajo completo desde la captura HDR hasta el procesamiento posterior. En el IDS peak Cockpit puede evaluar primero las funciones y los resultados de HDR sin necesidad de una aplicación propia. Para la integración, se dispone de funciones de API, documentación y ejemplos de programación.