Filtri, Polarizzatori e Prismi nella Visione Artificiale

I. Filtri: miglioramento del contrasto delle caratteristiche e filtraggio dell'interferenza della luce ambiente

Un filtro, per dirla semplice, è un componente ottico che limita il passaggio della luce entro specifici intervalli di lunghezze d'onda. Viene montato davanti all'obiettivo di una telecamera per controllare il tipo di luce che entra nella telecamera stessa. In termini più professionali, i filtri possono bloccare componenti spettrali indesiderati, permettendo il passaggio soltanto di luce con lunghezze d'onda specifiche. Questo consente di eliminare efficacemente l'interferenza della luce ambiente.

Ad esempio, durante il test con retroilluminazione rossa, la superficie del prodotto potrebbe essere influenzata da fonti di luce esterne, causando riflessi o sovrailluminazione che compromettono l'accuratezza del rilevamento. In tali situazioni, installando un filtro davanti all'obiettivo è possibile bloccare tutta la luce eccetto quella rossa. Di conseguenza, i contorni dell'immagine diventano più nitidi e il contrasto delle caratteristiche è significativamente migliorato. Questo approccio non solo evita efficacemente le interferenze della luce di fondo, ma aumenta anche la visibilità delle caratteristiche dell'oggetto target, rendendo il rilevamento visivo più preciso.

II. Polarizzatori e Lenti Polarizzanti: Eliminare l'Abbagliamento e Migliorare l'Ispezione delle Superfici

In determinati scenari, l'abbagliamento può compromettere notevolmente l'estrazione delle caratteristiche superficiali dei prodotti. Questo è particolarmente vero per superfici metalliche, di vetro o comunque molto riflettenti, dove si presenta una problematica comune: sebbene la telecamera riesca a catturare un'immagine, la superficie liscia riflette una notevole quantità di luce ambiente, producendo un'immagine priva di contorni ben definiti. Una soluzione a questo problema consiste nell'utilizzare una combinazione di polarizzatori e lenti polarizzanti.

I polarizzatori possono modificare la direzione di polarizzazione della luce che entra attraverso la lente, riducendo o eliminando l'impatto della luce riflessa sull'immagine. Regolando la ghiera della lente polarizzante, è possibile modificare la direzione di polarizzazione della luce, sopprimendo efficacemente l'abbagliamento.

Ad esempio, supponiamo di ispezionare la superficie di un foglio elettrodo. A causa della natura altamente riflettente della superficie dell'elettrodo, i contorni originali potrebbero essere completamente oscurati da riflessi intensi. In questo caso, la combinazione di polarizzatori e lenti polarizzanti può aiutare a rimuovere la luce riflessa in eccesso, rendendo i dettagli della superficie del prodotto più visibili. L'immagine elaborata alla fine mostra caratteristiche più evidenti e contorni chiaramente visibili, migliorando notevolmente l'accuratezza del rilevamento.

III. Prismi: Deviare la luce per superare vincoli spaziali

In alcuni ambienti di ispezione industriale compatti, i vincoli di spazio possono impedire di posizionare la telecamera e il prodotto nella posizione ideale. In questi casi, i prismi diventano accessori ottici molto utili. I prismi possono deviare il percorso della luce di 90 gradi, risolvendo in modo intelligente le problematiche spaziali tra la telecamera e l'oggetto da ispezionare.

Ad esempio, durante l'ispezione delle saldature su tutti e quattro i lati di un chip, la cattura diretta delle immagini di ciascun lato potrebbe essere limitata dallo spazio tra la telecamera e il chip. Utilizzando più prismi, è possibile ottenere un'inversione dell'immagine di 90 gradi, consentendo alla telecamera di catturare le immagini laterali dell'oggetto. In questo modo, la telecamera deve effettuare una sola ripresa per ottenere immagini di più lati dell'oggetto, ottenendo un effetto "una telecamera, cinque lati". Questo approccio non solo risparmia tempo e spazio, ma migliora anche l'efficienza e l'accuratezza delle ispezioni.

Filtri, polarizzatori, lenti polarizzatrici e prismi: questi accessori ottici svolgono un ruolo fondamentale nella visione artificiale, affrontando in modo efficace le interferenze della luce ambiente, i problemi di luce riflessa e ottimizzando le configurazioni spaziali delle ispezioni. Rendono l'acquisizione delle immagini più efficiente e precisa, dimostrandosi indispensabili nelle ispezioni da breve distanza e in altre applicazioni di rilevamento visivo.