Penerapan Polarizer dan Cahaya Terpolarisasi dalam Proyek Inspeksi Visi Mesin

Inspeksi visi mesin sangat penting dalam manufaktur cerdas, tetapi pantulan permukaan benda kerja, silau, dan pencahayaan yang tidak merata sering menurunkan kualitas gambar serta menghambat deteksi cacat yang akurat. Polarizer dan sumber cahaya terpolarisasi, sebagai komponen optik utama, memainkan peran inti dalam mengatur keadaan polarisasi cahaya—secara efektif menekan pantulan yang tidak diinginkan, meningkatkan kontras cacat, dan menyaring gangguan cahaya sekitar. Hal ini secara signifikan meningkatkan kejernihan gambar dan keandalan deteksi. Di bawah ini dibahas fungsi utama serta contoh penerapan praktis yang ringkas.

1. Fungsi Utama Polaritas dalam Visi Mesin

Peran utama teknologi polarisasi terletak pada pengoptimalan lingkungan optik sistem visi mesin melalui tiga fungsi utama: Pertama, menekan pantulan kaca dan silau : Menyaring cahaya pantulan terpolarisasi linier dari permukaan halus (misalnya logam, kaca) untuk menghilangkan silau yang menutupi cacat. Kedua, meningkatkan kontras cacat : Mengubah perubahan halus pada keadaan polarisasi yang disebabkan oleh cacat internal (misalnya, gelembung, retakan) dalam material transparan menjadi perbedaan skala abu-abu yang terlihat. Ketiga, menahan gangguan cahaya sekitar : Memblokir cahaya sekitar yang terpolarisasi secara acak, memastikan kualitas gambar tetap stabil dalam lingkungan industri yang kompleks.

2. Kasus Penerapan Praktis yang Ringkas

Teknologi polarisasi telah banyak diterapkan dalam menyelesaikan skenario deteksi yang menantang. Contoh khas sebagai berikut:

2.1 Deteksi Cacat Permukaan Kaca Mobil

Kaca mobil memiliki transparansi dan kehalusan yang tinggi, sehingga menyebabkan pantulan cermin yang kuat di bawah pencahayaan biasa. Dengan menggunakan sumber cahaya terpolarisasi linear dan penyaringan silang polarisasi (polarizer dan analyzer pada sudut 90°), pantulan tersebut efektif ditekan. Goresan, gelembung, dan kotoran pada permukaan kaca ditampilkan dengan jelas, dengan akurasi deteksi cacat (≥0,1 mm) mencapai 99,5%—jauh melampaui sistem tradisional yang hanya 85%.

2.2 Deteksi Cacat Internal pada Film Plastik

Film plastik transparan memiliki perbedaan intensitas cahaya yang halus antara gelembung/impuritas internal dan substratnya, sehingga cacat sulit diidentifikasi. Cahaya terpolarisasi menyebabkan birefringensi pada cacat akibat perbedaan indeks bias. Melalui penyaringan polarisasi, cacat internal yang tidak terlihat diubah menjadi bintik-bintik terang/gelap yang jelas, memungkinkan pengenalan akurat oleh algoritma.

2.3 Deteksi Goresan pada Komponen Mesin Logam

Komponen mesin logam memiliki permukaan reflektif seperti cermin, yang membuat fitur goresan kabur di bawah pencahayaan biasa. Dengan mengatur sudut antara polarizer (di depan sumber cahaya) dan analyzer (di depan kamera), pantulan specular disaring keluar, sedangkan pantulan difus dari goresan dipertahankan. Goresan muncul sebagai garis-garis gelap yang jelas, memastikan deteksi akurat oleh algoritma penglihatan mesin.

2.4 Pengenalan Kode Batang pada Kemasan Aluminium Foil

Reflektivitas tinggi dari aluminium foil membuat barcode cetak tidak dapat dikenali di bawah cahaya biasa. Teknologi polarisasi menekan refleksi substrat dengan menyaring cahaya pantulan terpolarisasi dari aluminium foil, sambil mempertahankan cahaya hamburan dari lapisan barcode. Hal ini memungkinkan pengenalan barcode yang stabil dan akurat, memastikan ketertelusuran produk.

3. kesimpulan

Polarisator dan sumber cahaya terpolarisasi memainkan peran yang tak tergantikan dalam mesin visi dengan menekan pantulan, meningkatkan kontras, dan menahan gangguan. Penerapannya secara efektif mengatasi kesulitan deteksi pada benda kerja dengan permukaan yang sangat reflektif, transparan, dan kompleks. Seiring kemajuan manufaktur cerdas, teknologi polarisasi akan semakin mendukung inspeksi presisi tinggi dan stabil dalam berbagai skenario industri.