Aplicación de polarizadores y luces polarizadas en proyectos de inspección por visión artificial

La inspección por visión artificial es fundamental en la fabricación inteligente, pero la reflexión en la superficie de las piezas, los reflejos y la iluminación desigual suelen degradar la calidad de la imagen y dificultan la detección precisa de defectos. Los polarizadores y las fuentes de luz polarizadas, como componentes ópticos clave, desempeñan un papel central al regular los estados de polarización de la luz: suprimen eficazmente reflexiones no deseadas, mejoran el contraste de los defectos y filtran las interferencias de la luz ambiental. Esto mejora significativamente la nitidez de la imagen y la fiabilidad de la detección. A continuación se analizan sus funciones principales y casos prácticos breves.

1. Funciones principales de la polarización en la visión artificial

El papel principal de la tecnología de polarización consiste en optimizar el entorno óptico de los sistemas de visión artificial mediante tres funciones clave: En primer lugar, suprimir reflexiones especulares y reflejos : filtrar la luz reflejada linealmente polarizada procedente de superficies lisas (por ejemplo, metal, vidrio) para eliminar los reflejos que ocultan defectos. En segundo lugar, mejorar el contraste de los defectos : Convirtiendo sutiles cambios en el estado de polarización causados por defectos internos (por ejemplo, burbujas, grietas) en materiales transparentes en diferencias de escala de grises visibles. Tercero, resistir la interferencia de la luz ambiental : Bloqueando la luz ambiental con polarización aleatoria, garantizando una calidad de imagen estable en entornos industriales complejos.

2. Casos Prácticos Concisos

La tecnología de polarización se ha aplicado ampliamente para resolver escenarios de detección difíciles. Los casos típicos son los siguientes:

2.1 Detección de Defectos en la Superficie del Vidrio Automotriz

El vidrio automotriz tiene alta transparencia y lisura, lo que provoca una fuerte reflexión especular bajo iluminación ordinaria. Al utilizar fuentes de luz linealmente polarizadas y filtrado de polarización cruzada (polarizador y analizador a 90°), se suprime eficazmente la reflexión. Rayones, burbujas e impurezas en la superficie del vidrio se muestran claramente, con una precisión en la detección de defectos (≥0,1 mm) del 99,5 %, muy superior al 85 % de los sistemas tradicionales.

2.2 Detección de Defectos Internos en Películas Plásticas

Las películas plásticas transparentes presentan ligeras diferencias en la intensidad de la luz entre las burbujas/impurezas internas y el sustrato, lo que dificulta la identificación de defectos. La luz polarizada induce birrefringencia en los defectos debido a las diferencias en el índice de refracción. Mediante filtrado de polarización, los defectos internos invisibles se convierten en manchas claras/oscuras evidentes, permitiendo un reconocimiento preciso por parte del algoritmo.

2.3 Detección de Rayaduras en Piezas Metálicas de Motor

Las piezas metálicas de motor tienen superficies reflectantes similares a espejos, lo que desdibuja las características de las rayaduras bajo iluminación ordinaria. Al ajustar el ángulo entre el polarizador (delante de la fuente de luz) y el analizador (delante de la cámara), se filtra la reflexión especular, mientras que la reflexión difusa proveniente de las rayaduras se conserva. Las rayaduras aparecen como líneas oscuras nítidas, asegurando una detección precisa por parte de los algoritmos de visión.

2.4 Reconocimiento de Código de Barras en Envases de Aluminio

La alta reflectividad del papel de aluminio hace que los códigos de barras impresos sean irreconocibles bajo luz ordinaria. La tecnología de polarización suprime la reflexión del sustrato al filtrar la luz reflejada polarizada del papel de aluminio, al tiempo que conserva la luz dispersa procedente de la capa del código de barras. Esto permite un reconocimiento estable y preciso del código de barras, garantizando la trazabilidad del producto.

3. las conclusiones

Los polarizadores y las fuentes de luz polarizadas desempeñan un papel insustituible en la visión artificial al suprimir reflexiones, mejorar el contraste y resistir interferencias. Su aplicación resuelve eficazmente las dificultades de detección en piezas con superficies altamente reflectantes, transparentes o complejas. A medida que avanza la fabricación inteligente, la tecnología de polarización seguirá apoyando inspecciones de alta precisión y estabilidad en diversos escenarios industriales.