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A iluminação mediante laser ou luz estruturada utiliza-se, normalmente, para ressaltar ou determinar a terceira dimensão de um objeto. O método utilizado baseia-se em colocar a fonte de luz laser num ângulo conhecido relativamente ao objeto a iluminar e à câmara, para que, ao ver a distorção da luz, se possa interpretar a profundidade dos objetos a medir. As linhas laser são, também, utilizadas em numerosas ocasiões para indicar o traçado pelo qual se deve ajustar um processo, por exemplo, em aplicações de corte de madeira ou rocha.
A luz estruturada utiliza-se em muitas aplicações para obter a percepção da profundidade e para inspeções 3D. Para ter uma ideia, é gerada uma linha de luz e visualizada de forma oblíqua. As distorções na linha traduzem variações de altura, e pode diferenciar-se as modificações de profundidade ou altura de um objeto. Portanto, pode, também, determinar-se a falta ou excesso de material, ou, ainda, pode chegar-se a fazer uma reconstrução em três dimensões do objeto.
Para obter a melhor reconstrução 3D, deve-se ter um tamanho de linha o mais fina possível, sobre um fundo com muito baixa ou nenhuma iluminação.
A maioria dos lasers, usados em visão industrial, utiliza lentes cilíndricas para converter o ponto laser num padrão. Ainda que, à primeira vista, este sistema pareça correcto, a intensidade lumínica ao longo da linha apresenta uma forma gaussiana, fazendo a detecção muito mais difícil ao nível de software. Os sistemas de laser mais avançados utilizam sistemas complexos não gaussianos, que proporcionam uma iluminação relativamente constante ao longo de toda linha e, desta forma, facilitam as medidas nas aplicações de visão.
Existe um grande número de padrões disponíveis entre os que se incluem: uma linha, múltiplas linhas paralelas, padrões de pontos, círculos concêntricos, malhas e cruzes, que devem ser utilizados dependendo das aplicações. Os sistemas de luzes estruturadas laser estão disponíveis em diferentes tipos de potências e comprimentos de onda. Desta forma, realizaram-se desenhos específicos para aplicações concretas, tais como: sistemas de linhas ultra finas, sistemas laser conectados a fibra óptica para aplicações em ambientes com perigo de deflagração.
Dependendo do comprimento de onda e da potência, os lasers classificam-se segundo seu grau de afetação ou periculosidade. Os lasers utilizados para visão artificial correspondem às classes de proteção II, IIIA ou IIIB.