Aplikasi Cahaya Ultraviolet dan Inframerah dalam Pencahayaan Visi Mesin

Sistem visi mesin sangat penting dalam otomasi industri modern, inspeksi kualitas, dan penelitian, dengan pencahayaan menjadi komponen utama. Meskipun cahaya tampak umum digunakan, cahaya ultraviolet (UV) serta cahaya inframerah (IR) menawarkan keunggulan unik di mana cahaya tampak kurang efektif. Artikel ini membahas karakteristiknya, aplikasi utama, dan tren masa depan dalam visi mesin.

1. Gambaran Umum Cahaya UV dan IR dalam Visi Mesin

Rentang tampak dari spektrum elektromagnetik (400–760 nm) dapat dideteksi oleh mata manusia, tetapi UV (10–400 nm) dan IR (760 nm–1 mm) memperluas kemampuan visi mesin. Dalam praktiknya, ultraviolet dekat (UV-A, 315–400 nm) dipilih karena alasan keamanan dan kompatibilitas sensor, sedangkan inframerah dekat (NIR, 760–1400 nm) serta inframerah gelombang pendek (SWIR, 1400–3000 nm) umum digunakan untuk tugas-tugas IR—mereka bekerja dengan sensor standar yang dimodifikasi dan mampu menembus material secara efektif.

UV mengaktifkan fluoresensi pada zat-zat tertentu, sedangkan IR berinteraksi dengan material berdasarkan komposisi kimia (penyerapan/transmisi). Interaksi unik inilah yang mendorong penggunaannya dalam visi mesin.

2. Aplikasi Sumber Cahaya UV

Pencahayaan UV memanfaatkan fluoresensi serta kontras material untuk mendeteksi cacat, kontaminan, atau fitur yang tidak terlihat.

2.1 Pemeriksaan Kualitas Industri

UV banyak digunakan dalam kontrol kualitas untuk mendeteksi cacat permukaan dan integritas produk. Untuk polimer (misalnya, komponen plastik otomotif) dan lapisan (misalnya, cat peralatan), UV menyoroti aditif fluoresens—cacat seperti retakan atau lubang kecil menciptakan bintik-bintik gelap yang tidak berfluoresensi, yang kemudian ditandai oleh sistem. Dalam makanan/farmasi, UV mengidentifikasi kontaminan organik (jamur, bakteri) dan memverifikasi keseragaman lapisan tablet, karena zat organik berfluoresensi terhadap material yang tidak berfluoresensi.

2.2 Autentikasi dan Pencegahan Pemalsuan

UV mengungkap fitur keamanan tersembunyi dalam dokumen (paspor) dan mata uang (benang fluoresen Euro/US Dolar). Produk-produk premium (barang mewah, elektronik) menggunakan label yang diberi tanda UV; sistem penglihatan mesin memindai ini di bawah cahaya UV untuk memastikan keaslian, mendukung pencegahan pemalsuan dalam rantai pasokan.

3. Aplikasi Sumber Cahaya IR

IR unggul dalam penetrasi Material , peningkatan kontras termal , dan pengurangan Silap , ideal untuk skenario yang terhalang atau minim cahaya.

3.1 Penetrasi Material dan Deteksi Fitur Tersembunyi

NIR/SWIR menembus material buram. Dalam semikonduktor, cahaya ini memeriksa koneksi internal IC/PCB (sambungan solder, cacat) yang tidak dapat dijangkau oleh cahaya tampak. Dalam pertanian, NIR mengungkap cacat internal buah (lebam) dan mengukur kadar air biji-bijian melalui penyerapan, sehingga mengoptimalkan proses sortir dan penyimpanan.

3.2 Pencitraan Termal dan Pengukuran Suhu

IR menangkap radiasi termal untuk pemantauan suhu tanpa kontak. Dalam manufaktur (pengecoran logam, pengelasan), peta termal mendeteksi area terlalu panas/dingin untuk memastikan kualitas. Dalam bidang kesehatan, IR mengukur suhu kulit (deteksi demam) dan melacak penyembuhan luka melalui perubahan aliran darah; teknologi ini juga digunakan dalam kedokteran hewan untuk deteksi cedera tanpa invasi.

3.3 Pengurangan Silau dan Pemindaian Cahaya Rendah

IR menghindari silau dari permukaan reflektif (logam, kaca) dan berfungsi dalam gelap. Untuk pengawasan luar ruangan (lalu lintas, lapangan logistik) atau inspeksi material reflektif (peralatan stainless steel), IR menghilangkan silau dan menangkap gambar yang jernih, mengungkap goresan atau lekukan yang tersembunyi oleh cahaya tampak.

4. Perbedaan Utama antara Sumber Cahaya UV dan IR

UV mengandalkan fluoresensi/kontras untuk mendeteksi fitur tersembunyi/kontaminan, sehingga memerlukan kamera yang sensitif terhadap UV; UV-A aman dalam dosis rendah, tetapi UV-B/C membahayakan kulit/mata. IR menggunakan penetrasi/emisi termal untuk pemeriksaan material buram atau pemantauan suhu; sebagian besar NIR bekerja dengan sensor standar (SWIR membutuhkan sensor khusus), dan NIR umumnya aman (IR berdaya tinggi dapat menyebabkan panas berlebih). Pemilihan tergantung pada tugas—misalnya, UV untuk kontaminan makanan, IR untuk pemeriksaan internal PCB.

5. Tren dan Perkembangan Masa Depan

Teknologi UV/IR berkembang menuju miniaturisasi (LED ringkas untuk sistem portabel), pencitraan multispektral (menggabungkan UV/tampak/IR untuk analisis komprehensif, misalnya profil kualitas makanan), dan integrasi AI (algoritma meningkatkan akurasi deteksi cacat dan pengambilan keputusan secara real-time).

6. Kesimpulan

UV dan IR mengubah mesin visi dengan memungkinkan tugas-tugas yang tidak dapat dilakukan oleh cahaya tampak. UV unggul dalam deteksi cacat tersembunyi/kontaminan dan autentikasi; IR menawarkan kemampuan tembus, pencitraan termal, dan pengurangan silau. Seiring industri menuntut akurasi yang lebih tinggi, peran mereka akan semakin besar—memahami sifat-sifatnya membantu bisnis meningkatkan kualitas, keamanan, dan efisiensi.

HIFLY memiliki pengalaman lebih dari 15 tahun dalam bidang manufaktur pencahayaan visi mesin. Kami memiliki tim R&D profesional. Jika Anda memiliki kebutuhan khusus untuk lampu inframerah atau ultraviolet, jangan ragu untuk menghubungi kami kapan saja!