Polarizátorok és polarizált fények alkalmazása gépi látású ellenőrzési projektekben

A gépi látás ellenőrzése kritikus szerepet játszik az intelligens gyártásban, de a munkadarab felületi visszaverődése, csillogás és az egyenetlen megvilágítás gyakran rontja a képminőséget, és nehezíti a pontos hibafelismerést. A polarizátorok és polarizált fényforrások, mint kulcsfontosságú optikai alkatrészek, központi szerepet töltenek be a fény polarizációs állapotának szabályozásában – hatékonyan csökkentve a nemkívánatos visszaverődéseket, fokozva a hibák kontrasztját, valamint szűrve a környezeti fény zavaró hatását. Ez jelentősen javítja a kép élességét és az észlelés megbízhatóságát. Alább a fő funkciókra és tömör gyakorlati alkalmazási esetekre helyezzük a hangsúlyt.

1. A polarizáció fő funkciói a gépi látásban

A polarizációs technológia elsődleges szerepe a gépi látás optikai környezetének optimalizálása három kulcsfunkción keresztül: Először is, csillogás és tükröződés csökkentése : Sima felületekről (pl. fém, üveg) származó lineárisan polarizált visszavert fény szűrése annak érdekében, hogy megszüntessük a csillogást, amely elfedi a hibákat. Másodszor, a hibák kontrasztjának fokozása : Áttetsző anyagok belső hibáinak (pl. buborékok, repedések) okozta finom polarizációs állapotváltozások konvertálása látható szürkeárnyalat-különbségekké. Harmadszor, környezeti fényzavarok ellenállása : Véletlenszerűen polarizált környezeti fény blokkolása, így biztosítva a stabil képminőséget összetett ipari környezetekben.

2. Rövid gyakorlati alkalmazási esetek

A polarizációs technológia széles körben elterjedt a nehéz észlelési feladatok megoldásában. Tipikus példák a következők:

2.1 Autóüveg felületi hibáinak észlelése

Az autóüveg magas átlátszóságú és sima felületű, ami miatt közönséges megvilágítás mellett erős tükröződés lép fel. Lineárisan polarizált fényforrások és keresztirányú polarizációs szűrés (90°-os szögben álló polarizátor és analizátor) alkalmazásával a visszaverődés hatékonyan csökkenthető. Az üvegfelület karcolásai, buborékjai és szennyeződései így jól láthatóvá válnak, a hibafelismerés pontossága (≥0,1 mm) eléri a 99,5%-ot – jelentősen meghaladva a hagyományos rendszerek 85%-át.

2.2 Műanyag fólia belső hibáinak észlelése

A átlátszó műanyag fóliáknál a belső buborékok/szennyeződések és az alapanyag között minimális fényerősség-különbségek vannak, emiatt a hibák nehézkesen azonosíthatók. A polarizált fény a törésmutató különbsége miatt kettős törést idéz elő a hibahelyeken. A polarizációs szűréssel a láthatatlan belső hibák jellegzetes világos/sötét foltokká alakulnak, lehetővé téve a pontos algoritmikus felismerést.

2.3 Fémmotoralkatrész karcolásának észlelése

A fémmotoralkatrészek tükröző felületűek, amelyeknél a normál megvilágítás során elmosódottá válnak a karcolások. A polarizátor (a fényforrás előtt) és az analizátor (a kamera előtt) közötti szög beállításával a tükörjellegű visszaverődés kiszűrhető, miközben a karcolásokról érkező diffúz visszaverődés megmarad. Így a karcolások jól látható sötét vonalként jelennek meg, biztosítva a látásalapú algoritmusok számára a pontos detektálást.

2.4 Alufóliás csomagolás vonalkód-olvasása

Az alumíniumfólia magas visszaverőképessége miatt a nyomtatott vonalkódok általában felismerhetetlenek közönséges fényviszonyok között. A polarizációs technológia az alumíniumfólia polarizált visszaverődését szűrve csökkenti a hordozóréteg visszaverődését, miközben megőrzi a vonalkód rétegből származó szórt fényt. Ez lehetővé teszi a stabil és pontos vonalkód-felismerést, így biztosítva a termék nyomonkövethetőségét.

3. Következtetés

A polarizátorok és a polarizált fényforrások elhagyhatatlan szerepet töltenek be a gépi látás területén a visszaverődések csillapításában, a kontraszt fokozásában és a zavaró hatások elleni védelemben. Alkalmazásuk hatékonyan megoldja a felismerési nehézségeket a magas fényvisszaverődésű, átlátszó vagy összetett felületű munkadarabok esetében. Ahogy az intelligens gyártás fejlődik, a polarizációs technológia egyre szélesebb körben támogatja a nagy pontosságú és stabil minőségellenőrzést különféle ipari alkalmazásokban.