Aplikasi Cahaya Ultraviolet dan Inframerah dalam Pencahayaan Penglihatan Mesin

Sistem penglihatan mesin adalah penting dalam automasi industri moden, pemeriksaan kualiti, dan penyelidikan, dengan pencahayaan merupakan komponen utama. Walaupun cahaya kelihatan biasa digunakan, cahaya ultraungu (UV) dan cahaya infra merah (IR) menawarkan kelebihan unik di mana cahaya kelihatan kurang berkesan. Artikel ini meneroka ciri-ciri, aplikasi utama, dan trend masa depan cahaya UV dan IR dalam penglihatan mesin.

1. Gambaran Keseluruhan Cahaya UV dan IR dalam Penglihatan Mesin

Julat kelihatan spektrum elektromagnetik (400–760 nm) boleh dikesan oleh mata manusia, tetapi UV (10–400 nm) dan IR (760 nm–1 mm) meluaskan keupayaan penglihatan mesin. Dalam amalan, ultraungu dekat (UV-A, 315–400 nm) dipilih kerana keselamatan dan keserasian sensor, manakala infra merah dekat (NIR, 760–1400 nm) dan infra merah gelombang pendek (SWIR, 1400–3000 nm) adalah biasa untuk tugas-tugas IR—ia berfungsi dengan sensor piawai yang diubah suai dan menembusi bahan secara berkesan.

UV mencetuskan fluoresens dalam bahan tertentu, manakala IR berinteraksi dengan bahan berdasarkan komposisi kimia (penyerapan/transmisi). Interaksi unik ini mendorong penggunaannya dalam penglihatan mesin.

2. Aplikasi Sumber Cahaya UV

Penerangan UV memanfaatkan fluoresen dan kontras bahan untuk mengesan kecacatan, pencemar atau ciri-ciri yang tidak kelihatan.

2.1 Pemeriksaan Kualiti Industri

UV digunakan secara meluas dalam kawalan kualiti untuk kecacatan permukaan dan integriti produk. Untuk polimer (contohnya, komponen plastik automotif) dan salutan (contohnya, cat peralatan), UV menerangi penambahbaik berpendarfluor—kecacatan seperti retakan atau lubang jarum menghasilkan tompok gelap yang tidak berpendarfluor, yang ditandakan oleh sistem. Dalam makanan/farmaseutikal, UV mengenal pasti pencemar organik (kulat, bakteria) dan mengesahkan keseragaman salutan tablet, kerana bahan organik berpendarfluor berbanding bahan bukan pendarfluor.

2.2 Pengesahan dan Pencegahan Pemalsuan

UV mendedahkan ciri keselamatan tersembunyi dalam dokumen (pasport) dan mata wang (benang fluoresen Euro/US Dolar). Produk premium (barang mewah, elektronik) menggunakan label bertanda UV; penglihatan mesin mengimbas ini di bawah cahaya UV untuk mengesahkan keaslian, menyokong anti-pemalsuan dalam rantaian bekalan.

3. Aplikasi Sumber Cahaya IR

IR unggul dalam penetrasi Bahan , peningkatan kontras termal , dan pengurangan Silau , sesuai untuk senario yang terhalang atau kurang cahaya.

3.1 Penembusan Bahan dan Pengesanan Ciri Tersembunyi

NIR/SWIR menembusi bahan legap. Dalam semikonduktor, ia memeriksa sambungan dalaman IC/PCB (sambungan solder, kecacatan) yang tidak dapat dicapai oleh cahaya kelihatan. Dalam pertanian, NIR mendedahkan kecacatan dalaman buah-buahan (lebam) dan mengukur kandungan lembapan bijirin melalui penyerapan, mengoptimumkan proses pemilahan dan penyimpanan.

3.2 Pengimejan Termal dan Pengukuran Suhu

IR mengesan sinaran haba untuk pemantauan suhu tanpa sentuhan. Dalam pembuatan (pengecoran logam, pengimpalan), peta haba mengesan kawasan terlalu panas/sejuk bagi memastikan kualiti. Dalam penjagaan kesihatan, IR mengukur suhu kulit (pengesanan demam) dan memantau penyembuhan luka melalui perubahan aliran darah; ia juga digunakan dalam perubatan veterinar untuk pengesanan cedera secara bukan invasif.

3.3 Pengurangan Silau dan Pengimejan Dalam Cahaya Rendah

IR mengelakkan silau dari permukaan reflektif (logam, kaca) dan berfungsi dalam kegelapan. Untuk pemantauan luar (lalu lintas, kawasan logistik) atau pemeriksaan bahan reflektif (peralatan keluli tahan karat), IR menghapuskan silau dan merakam imej yang jelas, mendedahkan calar atau lekuk yang tersembunyi oleh cahaya kelihatan.

4. Perbezaan Utama Antara Sumber Cahaya UV dan IR

UV bergantung kepada fluoresens/kontras untuk mengesan ciri tersembunyi/pencemar, memerlukan kamera yang sensitif terhadap UV; UV-A selamat pada dos rendah, tetapi UV-B/C membahayakan kulit/mata. IR menggunakan penembusan/pancaran haba untuk pemeriksaan bahan legap atau pemantauan suhu; kebanyakan NIR berfungsi dengan sensor piawai (SWIR memerlukan sensor khusus), dan NIR secara umumnya selamat (IR berkuasa tinggi boleh menyebabkan pemanasan berlebihan). Pemilihan bergantung pada tugas—contohnya, UV untuk pencemar makanan, IR untuk pemeriksaan dalaman PCB.

5. Trend dan Perkembangan Masa Depan

Teknologi UV/IR semakin maju ke arah pengecilan saiz (LED padat untuk sistem mudah alih), imej pelbagai spektrum (menggabungkan UV/boleh nampak/IR untuk analisis menyeluruh, contohnya profil kualiti makanan), dan integrasi AI (algoritma meningkatkan ketepatan pengesanan kecacatan dan pembuatan keputusan masa nyata).

6. Kesimpulan

UV dan IR mengubah penglihatan mesin dengan membolehkan tugas-tugas yang mustahil dilakukan oleh cahaya kelihatan. UV unggul dalam pengesanan kecacatan tersembunyi/pencemar dan pengesahan; IR menawarkan penembusan, imej haba, dan pengurangan silau. Seiring industri menuntut ketepatan yang lebih tinggi, peranan mereka akan berkembang—memahami sifat-sifat ini membantu perniagaan meningkatkan kualiti, keselamatan, dan kecekapan.

HIFLY mempunyai lebih daripada 15 tahun pengalaman pembuatan dalam bidang pencahayaan penglihatan mesin. Ia memiliki pasukan R&D yang profesional. Jika anda mempunyai sebarang keperluan tersuai untuk cahaya inframerah atau ultraviolet, sila hubungi kami pada bila-bila masa!