Shape from Shading: de geometrie van het oppervlak zien, niet de kleur

Nieuw bij QuaVis: Shape from Shading maakt van een camera en een set geschakelde lampen een reliëfsensor.

Helderheid mengt twee dingen: hoe licht een oppervlak is en welke kant het op wijst. Shape from Shading scheidt ze. Reliëfs, ingeslagen markeringen, deuken, krassen en vouwen komen naar voren als reliëf; druk, kleur en vlekken verdwijnen.

Helderheid mengt twee dingen

Het onderdeel wordt beurtelings van meerdere kanten belicht, één beeld per lamp, en de camera berekent de helling van het oppervlak in elke pixel. Geen 3D-sensor, geen laserlijn, geen tweede camera.

Braille, preegwerk, ingeslagen markeringen, beschadiging

Braille op een farmaceutisch doosje. In het camerabeeld overheerst de druk en zijn de punten moeilijk te vinden. In het reliëfbeeld is elk punt een strak merkteken op een vlakke ondergrond, klaar om geteld en met de lay-out vergeleken te worden. Ook een vouw in het karton wordt zichtbaar.

Preegwerk. Het reliëf van de munt zonder de koperglans en zonder het ruitjespatroon van het papier eronder.

Ingeslagen markeringen. Sterkteklasse- en fabrikantmarkeringen op een verzinkte, spiegelende moer worden leesbare tekst.

Beschadiging. De uitgescheurde rand van een zeslobbige binnenaandrijving, anders verloren tussen de krassen en het vuil van een gebruikt onderdeel.

Een vouw in een bedrukt etiket, van beide kanten

De druk verdwijnt en de knik in het papier blijft. Omgedraaid verschijnt dezelfde vouw als een rug in plaats van een groef, en de randen van het etiket tekenen zich af als dunne lijnen op het vlakke vel.

Zo werkt het

1. Geschakelde lampen. Drie tot acht lampen, een gesegmenteerde ringlamp of lichtbalken, elk op een digitale uitgang van de camera. Het onderdeel staat stil tijdens de reeks.
2. Eén beeld per lamp. Lamp aan, stabiliseren, beeld, lamp uit, volgende lamp. Een optioneel donkerbeeld verwijdert het omgevingslicht.
3. Elke pixel oplossen. Op een mat oppervlak is de grijswaarde de lichtheid maal de cosinus tussen de normaal en het licht. Drie of meer lampen geven beide voor elke pixel; een pixel die onder één lamp in de schaduw of in een reflectie ligt, wordt uit de andere opgelost.
4. Inspecteren zoals altijd. Het resultaat is een set gewone beelden: kromming, albedo, helling. Elke inspectietool leest reliëf zoals hij grijs leest: een deuk meten, ingeslagen tekst met OCR lezen, het oppervlak beoordelen met de AI-tools.

Eén camera, drie tot acht lampen, één reeks. De lampen staan laag boven het onderdeel, de camera recht erboven. Lagere lampen geven meer contrast, meer lampen vullen de schaduwen.

Reliëf voor elke inspectietool

Alle voorbeelden en de opstelling staan op de productpagina: Shape from Shading.

Download de flyer (pdf in het Engels, 2 MB)

Neem contact met ons op en ontdek wat reliëf laat zien op uw onderdelen.