Filtry, polaryzatory i pryzmaty w wizji maszynowej

I. Filtry: Wzmacnianie kontrastu cech i filtrowanie zakłóceń światła otoczenia

Filtry, mówiąc prościej, to komponenty optyczne, które ograniczają przepuszczanie światła w określonych zakresach długości fal. Montuje się je przed obiektywem kamery, aby kontrolować rodzaj światła wpadającego do kamery. W sposób bardziej profesjonalny, filtry mogą blokować niepożądane składowe spektralne, pozwalając na przepływ światła o określonych długościach fal. Pozwala to skutecznie wyeliminować zakłócenia ze strony światła otoczenia.

Na przykład podczas testowania podświetlenia czerwonym światłem, powierzchnia produktu może być wpływana przez zewnętrzne źródła światła, powodując odbicia lub nadmierne oświetlenie, które utrudnia dokładność wykrywania. W takich przypadkach, zainstalowanie filtra przed obiektywem może zablokować całe światło z wyjątkiem światła czerwonego. W rezultacie kontury obrazu stają się ostrzejsze, a kontrast cech znacząco się zwiększa. Takie podejście nie tylko skutecznie unika zakłóceń pochodzących od światła tła, ale również poprawia widoczność cech obiektu docelowego, czyniąc wykrywanie wizyjne bardziej precyzyjnym.

II. Polaryzatory i soczewki polaryzacyjne: Eliminacja odblasków i poprawa inspekcji powierzchni

W pewnych scenariuszach połysk może znacznie utrudnić ekstrakcję cech powierzchniowych produktów. Jest to szczególnie widoczne w przypadku powierzchni metalicznych, szklanych lub innych silnie odbijających światło, gdzie pojawia się powszechny problem: mimo że aparat może nagrać obraz, gładka powierzchnia odbija dużą ilość światła otoczenia, w wyniku czego obraz nie posiada wyraźnych konturów cech. Jednym z rozwiązań tego problemu jest zastosowanie kombinacji polaryzatorów i filtrów polaryzujących.

Polaryzatory mogą zmieniać kierunek polaryzacji światła wpadającego przez obiektyw, dzięki czemu można zmniejszyć lub wyeliminować wpływ światła odbitego na obraz. Poprzez obracanie pokrętła filtra polaryzującego można modyfikować kierunek polaryzacji światła, skutecznie tłumiąc połyski.

Na przykład, załóżmy, że badamy powierzchnię elektrody. Ze względu na bardzo wysoką odbijalność powierzchni elektrody, oryginalne kontury mogą być całkowicie utopione w jasnych odbiciach. W tym przypadku kombinacja polaryzatorów i soczewek polaryzacyjnych może pomóc w usunięciu nadmiaru odbitego światła, dzięki czemu szczegóły powierzchni produktu stają się bardziej widoczne. Ostatecznie przetworzony obraz charakteryzuje się bardziej wyraźnymi detalami i wyraźnie widocznymi konturami, znacznie zwiększając dokładność wykrywania.

III. Pryzmaty: Zmiana kierunku światła w celu pokonania ograniczeń przestrzennych

W niektórych kompaktowych środowiskach przemysłowych ograniczenia przestrzenne mogą uniemożliwiać umieszczenie kamery i produktu w idealnej pozycji. W takich przypadkach pryzmaty stają się bardzo przydatnymi akcesoriami optycznymi. Pryzmaty mogą zmienić kierunek wiązki światła o 90 stopni, sprytnie rozwiązując problemy przestrzenne pomiędzy kamerą a obiektem poddanym inspekcji.

Na przykład podczas inspekcji złączy lutowane na wszystkich czterech stronach układu scalonego bezpośrednie nagrywanie obrazów każdej ze stron może być ograniczone przez przestrzeń pomiędzy kamerą a układem. Stosując wiele pryzmatów, można osiągnąć obrót obrazu o 90 stopni, pozwalając kamerze na przechwycenie obrazów bocznych obiektu. W ten sposób, kamera potrzebuje tylko jednego zrzutu, aby uzyskać obrazy wielu stron obiektu, osiągając efekt „jedna kamera, pięć stron”. Pozwala to nie tylko zaoszczędzić czas i przestrzeń, ale również poprawia efektywność i dokładność inspekcji.

Filtry, polaryzatory, soczewki polaryzacyjne i pryzmaty – te akcesoria optyczne odgrywają kluczową rolę w wizji maszynowej, skutecznie eliminując zakłócenia światła otoczenia, problemy związane z odbitym światłem oraz optymalizując układ przestrzenny inspekcji. Sprawiają, że pozyskiwanie obrazów staje się bardziej efektywne i precyzyjne, co czyni je niezastąpionymi w inspekcjach z bliska oraz innych zastosowaniach wykrywania wzrokowego.