Aplicação de Polarizadores e Luzes Polarizadas em Projetos de Inspeção por Visão Artificial

A inspeção por visão artificial é fundamental na fabricação inteligente, mas reflexos na superfície da peça, ofuscamento e iluminação irregular frequentemente degradam a qualidade da imagem e dificultam a detecção precisa de defeitos. Polarizadores e fontes de luz polarizadas, como componentes ópticos essenciais, desempenham um papel central no controle dos estados de polarização da luz — suprimindo eficazmente reflexos indesejados, aumentando o contraste dos defeitos e filtrando interferências de luz ambiente. Isso melhora significativamente a nitidez da imagem e a confiabilidade da detecção. Abaixo estão os principais funções e casos práticos concisos de aplicação.

1. Funções principais da polarização em visão artificial

O papel principal da tecnologia de polarização reside na otimização do ambiente óptico dos sistemas de visão artificial por meio de três funções-chave: Primeiro, suprimir reflexos especulares e ofuscamento : filtrar a luz refletida linearmente polarizada proveniente de superfícies lisas (por exemplo, metal, vidro) para eliminar ofuscamentos que encobrem defeitos. Segundo, aumentar o contraste dos defeitos : Convertendo sutis alterações no estado de polarização causadas por defeitos internos (por exemplo, bolhas, rachaduras) em materiais transparentes em diferenças visíveis de escala de cinza. Terceiro, resistindo à interferência da luz ambiente : Bloqueando a luz ambiente com polarização aleatória, garantindo qualidade de imagem estável em ambientes industriais complexos.

2. Casos Práticos Concisos

A tecnologia de polarização tem sido amplamente aplicada na resolução de cenários desafiadores de detecção. Os casos típicos são os seguintes:

2.1 Detecção de Defeitos na Superfície do Vidro Automotivo

O vidro automotivo possui alta transparência e lisura, o que provoca forte reflexão especular sob iluminação comum. Ao adotar fontes de luz linearmente polarizadas e filtragem com polarização cruzada (polarizador e analisador a 90°), a reflexão é efetivamente suprimida. Arranhões, bolhas e impurezas na superfície do vidro são claramente exibidos, com precisão de detecção de defeitos (≥0,1 mm) atingindo 99,5% — muito acima dos 85% dos sistemas tradicionais.

2.2 Detecção de Defeitos Internos em Filmes Plásticos

Filmes plásticos transparentes apresentam sutis diferenças de intensidade luminosa entre bolhas/impurezas internas e o substrato, tornando os defeitos difíceis de identificar. A luz polarizada induz birrefringência nos defeitos devido às diferenças no índice de refração. Por meio da filtragem por polarização, defeitos internos invisíveis são convertidos em pontos claros/escuros evidentes, permitindo o reconhecimento preciso por algoritmos.

2.3 Detecção de Arranhões em Peças Metálicas do Motor

Peças metálicas do motor possuem superfícies reflexivas semelhantes a espelhos, o que desfoca as características dos arranhões sob iluminação comum. Ao ajustar o ângulo entre o polarizador (na frente da fonte de luz) e o analisador (na frente da câmera), o reflexo especular é filtrado, enquanto a reflexão difusa proveniente dos arranhões é mantida. Os arranhões aparecem como linhas escuras nítidas, garantindo detecção precisa pelos algoritmos de visão.

2.4 Reconhecimento de Código de Barras em Embalagens de Folha de Alumínio

A alta refletividade do papel de alumínio torna os códigos de barras impressos irreconhecíveis sob luz comum. A tecnologia de polarização suprime a reflexão do substrato filtrando a luz refletida polarizada do papel de alumínio, ao mesmo tempo em que preserva a luz dispersa da camada do código de barras. Isso permite o reconhecimento estável e preciso de códigos de barras, garantindo a rastreabilidade do produto.

3. conclusão

Polarizadores e fontes de luz polarizadas desempenham um papel insubstituível na visão artificial ao suprimir reflexos, aumentar o contraste e resistir à interferência. Sua aplicação resolve efetivamente dificuldades de detecção em peças com superfícies altamente reflexivas, transparentes ou complexas. Com o avanço da manufatura inteligente, a tecnologia de polarização apoiará ainda mais inspeções de alta precisão e estáveis em diversas situações industriais.