مرشحات ومشتتات وموشورات في رؤية الآلة

I. المرشحات: تعزيز التباين في الميزات وإزالة تداخل الضوء المحيط

مرشح، بكل بساطة، هو مكون بصري يقيّد مرور الضوء ضمن نطاقات طول موجي محددة. ويتم تركيبه أمام عدسة الكاميرا للتحكم في نوع الضوء الذي يدخل إليها. وبشكل أكثر احترافية، يمكن للمرشحات أن تحجب المكونات الطيفية غير المرغوب فيها، مما يسمح فقط بمرور الضوء عند أطوال موجية محددة. وهذا يُلغي تداخل الضوء المحيط بشكل فعال.

على سبيل المثال، أثناء اختبار الإضاءة الخلفية الحمراء، قد تتأثر سطح المنتج بمصادر الضوء الخارجية، مما يسبب انعكاسات أو إضاءة مفرطة تؤثر على دقة الكشف. في مثل هذه الحالات، يمكن تركيب مرشح أمام العدسة لحجب كل الضوء ما عدا الضوء الأحمر. نتيجة لذلك، تصبح حدود الصورة أكثر وضوحًا، ويتحسن التباين في المعالم بشكل ملحوظ. هذا الأسلوب لا يساعد فقط في تجنب التداخل الناتج عن الضوء الخلفي، بل يعزز أيضًا وضوح معالم الكائن المستهدف، مما يجعل الكشف البصري أكثر دقة.

II. المرشحات الاستقطابية والعناصر الاستقطابية: إزالة الوهج وتحسين فحص السطح

في بعض السيناريوهات، يمكن أن يؤثر الوهج بشكل كبير على استخراج ميزات سطح المنتجات. ويكون هذا صحيحًا بشكل خاص بالنسبة للأسطح المعدنية أو الزجاجية أو أي أسطح شديدة الانعكاسية، حيث يظهر تحدٍ شائع: على الرغم من أن الكاميرا قادرة على التقاط صورة، إلا أن السطح الملس يعكس كمية كبيرة من الضوء المحيط، مما يؤدي إلى صورة بدون حدود ميزات واضحة. أحد حلول هذه المشكلة هو استخدام مجموعة من المرشحات الاستقطابية ومرشحات العدسة الاستقطابية.

يمكن للمستقطبات تغيير اتجاه استقطاب الضوء الداخل إلى العدسة، وبالتالي تقليل أو إزالة تأثير الضوء المنعكس على الصورة. ومن خلال تعديل مقبض العدسة المستقطبة، يمكن تعديل اتجاه استقطاب الضوء، مما يكبح الوهج بفعالية.

على سبيل المثال، لنفترض أننا نفحص سطح ورقة قطب كهربائي. بسبب طبيعة السطح القطب الكهربائي العاكسة بشكل كبير، قد تغمر الانعكاسات الساطعة تمامًا الحواف الأصلية. هنا، يمكن أن يساعد تجميع المرشحات القطبية والعدسات قطبية في إزالة الضوء المنعكس الزائد، مما يجعل التفاصيل السطحية للمنتج أكثر وضوحًا. في النهاية، تكون الصورة المعالجة ذات ميزات أكثر وضوحًا وحواف مرئية بوضوح، مما يعزز بشكل كبير دقة الكشف.

III. المنشورات: إعادة توجيه الضوء للتغلب على قيود المساحة

في بعض بيئات الفحص الصناعية المدمجة، قد تمنع قيود المساحة وضع الكاميرا والمنتج في وضع مثالي. في مثل هذه الحالات، تصبح المنشورات إكسسوارات بصرية مفيدة للغاية. يمكن للمنشورات إعادة توجيه مسار الضوء بزاوية 90 درجة، مما يحل بذكاء التحديات المكانية بين الكاميرا والجسم قيد الفحص.

على سبيل المثال، عند فحص وصلات اللحام على الجوانب الأربعة لرقاقة (شريحة)، قد تكون المساحة المتوفرة بين الكاميرا والرقاقة محدودة، مما يحد من إمكانية التقاط صور مباشرة لكل جانب. من خلال استخدام منشورات (بريزمات) متعددة، يمكن تحقيق انعكاس للصورة بزاوية 90 درجة، مما يسمح للكاميرا بالتقاط صور جانبية للجسم. بهذه الطريقة، تحتاج الكاميرا إلى التقاط صورة واحدة فقط للحصول على صور لعدة جوانب من الجسم، مما يحقق تأثير "كاميرا واحدة، خمسة جوانب". هذا الأسلوب لا يوفر الوقت والمساحة فحسب، بل يحسن أيضًا من كفاءة ودقة عمليات الفحص.

المرشحات (فلاتر)، والمرشحات الاستقطابية، وعدسات الاستقطاب، والمنشورات (البريزمات) – تلعب هذه الملحقات البصرية دورًا حيويًا في رؤية الآلات (Machine Vision) من خلال معالجة تدخلات الضوء المحيط ومشكلات الضوء المنعكس بشكل فعال، وتحسين ترتيب المساحة الخاصة بالفحص. فهي تجعل عملية الحصول على الصور أكثر كفاءة ودقة، وتجعلها ضرورية في عمليات الفحص القريبة وغيرها من تطبيقات الكشف البصري.