Filtros, Polarizadores y Prismas en Visión por Máquina

I. Filtros: Mejora del contraste de características y filtrado de la interferencia de la luz ambiental

Un filtro, dicho simplemente, es un componente óptico que restringe el paso de la luz dentro de rangos específicos de longitud de onda. Se monta delante del objetivo de una cámara para controlar el tipo de luz que entra en ella. De forma más profesional, los filtros pueden bloquear componentes espectrales no deseados, permitiendo únicamente el paso de luz de longitudes de onda específicas. Esto elimina eficazmente la interferencia producida por la luz ambiental.

Por ejemplo, durante la prueba de retroiluminación roja, la superficie del producto podría verse afectada por fuentes de luz externas, causando reflejos o sobreiluminación que comprometan la precisión de la detección. En tales casos, instalar un filtro delante del lente puede bloquear toda la luz excepto la luz roja. Como resultado, los contornos de la imagen se vuelven más nítidos y el contraste de las características se mejora significativamente. Este enfoque no solo evita eficazmente la interferencia de la luz de fondo, sino que también mejora la visibilidad de las características del objeto objetivo, haciendo que la detección visual sea más precisa.

II. Polarizadores y Lentes Polarizadores: Eliminando Reflejos y Mejorando la Inspección de Superficies

En ciertos escenarios, el resplandor puede afectar gravemente la extracción de características superficiales de los productos. Esto es especialmente cierto para superficies metálicas, de vidrio u otras altamente reflectantes, en donde surge un desafío común: aunque la cámara puede capturar una imagen, la superficie lisa refleja una cantidad significativa de luz ambiental, resultando en una imagen sin contornos de características claros. Una solución a este problema consiste en utilizar una combinación de polarizadores y lentes polarizadores.

Los polarizadores pueden alterar la dirección de polarización de la luz que entra en el lente, reduciendo o eliminando así el impacto de la luz reflejada en la imagen. Al ajustar el mando del lente polarizador, se puede modificar la dirección de polarización de la luz, suprimiendo eficazmente el resplandor.

Por ejemplo, supongamos que estamos inspeccionando la superficie de una lámina de electrodo. Debido a la naturaleza altamente reflectante de la superficie del electrodo, los contornos originales pueden quedar completamente ocultos bajo reflejos brillantes. Aquí, la combinación de polarizadores y lentes polarizadores puede ayudar a eliminar el exceso de luz reflejada, haciendo que los detalles superficiales del producto sean más claros. En definitiva, la imagen procesada muestra características más destacadas y contornos claramente visibles, mejorando considerablemente la precisión de detección.

III. Prismas: Desviar la luz para superar limitaciones espaciales

En algunos entornos compactos de inspección industrial, las limitaciones de espacio pueden impedir que la cámara y el producto se coloquen en una posición ideal. En tales casos, los prismas se convierten en accesorios ópticos muy útiles. Los prismas pueden desviar la trayectoria de la luz en 90 grados, resolviendo de manera ingeniosa los desafíos espaciales entre la cámara y el objeto que se inspecciona.

Por ejemplo, al inspeccionar las uniones de soldadura en los cuatro lados de un chip, la captura directa de imágenes de cada lado puede verse limitada por el espacio entre la cámara y el chip. Al utilizar varios prismas, se puede lograr un giro de 90 grados de la imagen, lo que permite a la cámara capturar las imágenes laterales del objeto. De esta manera, la cámara solo necesita realizar una única captura para obtener imágenes de varios lados del objeto, logrando un efecto de "una cámara, cinco lados". Esto no solo ahorra tiempo y espacio, sino que también mejora la eficiencia y precisión de las inspecciones.

Filtros, polarizadores, lentes polarizadores y prismas—estos accesorios ópticos desempeñan un papel crucial en la visión artificial al abordar eficazmente la interferencia de la luz ambiental, los problemas de luz reflejada y al optimizar los arreglos espaciales de inspección. Hacen que la adquisición de imágenes sea más eficiente y precisa, demostrando ser indispensables en inspecciones de corto alcance y otras aplicaciones de detección visual.