기계 시야에서의 필터, 편광자 및 프리즘

I. 필터: 특성 대비 향상 및 주변광 간섭 필터링

간단히 말해 필터는 특정 파장 범위 내에서 빛의 통과를 제한하는 광학 부품입니다. 이는 카메라 렌즈 앞에 장착되어 카메라로 들어오는 빛의 종류를 조절합니다. 보다 전문적으로는, 필터는 원하지 않는 스펙트럼 성분을 차단하여 특정 파장의 빛만 통과시키는 역할을 합니다. 이를 통해 주변광으로부터 오는 간섭을 효과적으로 제거할 수 있습니다.

예를 들어, 적색 백라이트 테스트 중에 제품 표면이 외부 광원의 영향을 받아 반사 현상 또는 과도한 조명으로 인해 검출 정확도가 저하될 수 있습니다. 이러한 경우, 렌즈 앞에 필터를 설치함으로써 적색광을 제외한 모든 빛을 차단할 수 있습니다. 그 결과, 이미지 윤곽이 더 선명해지고 특징 대비도 크게 향상됩니다. 이러한 방법은 배경 광원의 간섭을 효과적으로 방지할 뿐만 아니라 목표 객체 특징의 가시성을 높여서 시각 검출을 보다 정확하게 만들어 줍니다.

II. 편광자 및 편광 렌즈: 눈부심 제거 및 표면 검사 향상

특정 상황에서는 눈부심이 제품 표면 특징의 추출에 크게 영향을 줄 수 있습니다. 이는 금속, 유리 또는 기타 고반사 표면에서 특히 해당되며, 흔히 발생하는 문제는 다음과 같습니다: 카메라는 이미지를 촬영할 수 있지만, 매끄러운 표면이 주변 광원을 많이 반사하여 명확한 윤곽이 없는 이미지가 생성됩니다. 이러한 문제를 해결하는 방법 중 하나는 편광필터와 편광 렌즈를 함께 사용하는 것입니다.

편광 렌즈는 렌즈로 들어오는 빛의 편광 방향을 변경함으로써 반사광이 이미지에 미치는 영향을 줄이거나 제거할 수 있습니다. 편광 렌즈의 다이얼을 조정함으로써 빛의 편광 방향을 변경하여 눈부심을 효과적으로 억제할 수 있습니다.

예를 들어, 전극 시트의 표면을 검사한다고 가정해 봅니다. 전극 표면은 반사율이 매우 높기 때문에 원래의 윤곽선이 밝은 반사광에 완전히 묻힐 수 있습니다. 이 경우, 편광 필터와 편광 렌즈를 조합하면 과도한 반사광을 제거할 수 있어 제품 표면의 디테일이 보다 명확하게 드러납니다. 결과적으로 처리된 이미지는 보다 뚜렷한 특징과 선명하게 보이는 윤곽을 가지게 되어 검출 정확도가 크게 향상됩니다.

III. 프리즘: 공간적 제약 극복을 위한 빛의 방향 전환

일부 소형 산업 검사 환경에서는 공간적 제약으로 인해 카메라와 제품을 이상적인 위치에 배치할 수 없는 경우가 있습니다. 이러한 상황에서는 프리즘이 매우 유용한 광학 액세서리가 됩니다. 프리즘은 빛의 경로를 90도 방향으로 바꾸어 카메라와 검사 대상물 간의 공간적 문제를 효과적으로 해결할 수 있습니다.

예를 들어, 칩의 네 면에 있는 납땜 조인트를 검사할 때, 카메라와 칩 사이의 공간으로 인해 각 면을 직접 촬영하는 데 제약이 있을 수 있습니다. 이때 프리즘을 여러 개 사용하면 이미지를 90도 회전시켜 카메라가 물체의 측면 이미지를 촬영할 수 있도록 도와줍니다. 이렇게 하면 카메라가 단 한 번의 촬영만으로 물체의 여러 측면 이미지를 동시에 얻을 수 있어 '한 대의 카메라로 다섯 면을 동시에' 촬영하는 효과를 얻을 수 있습니다. 이는 시간과 공간을 절약할 뿐만 아니라 검사의 효율성과 정확도를 높여줍니다.

필터, 편광자, 편광 렌즈 및 프리즘과 같은 광학 액세서리는 주변광 간섭 및 반사광 문제를 효과적으로 해결하고 검사 공간의 배치를 최적화함으로써 머신 비전에서 중요한 역할을 합니다. 이들 제품은 근거리 검사 및 기타 비전 검사 응용 분야에서 이미지 취득을 보다 효율적이고 정확하게 수행하기 때문에 필수적인 구성 요소로 자리 잡고 있습니다.