Filtros, Polarizadores e Prismas na Visão Computacional

I. Filtros: Aprimorando o Contraste de Características e Filtrando a Interferência da Luz Ambiente

Um filtro, simplesmente falando, é um componente óptico que restringe a passagem de luz dentro de intervalos específicos de comprimento de onda. Ele é montado à frente da lente de uma câmera para controlar o tipo de luz que entra na câmera. De forma mais profissional, os filtros podem bloquear componentes espectrais indesejados, permitindo que apenas a luz de comprimentos de onda específicos o atravesse. Isso elimina efetivamente a interferência da luz ambiente.

Por exemplo, durante o teste de retroiluminação vermelha, a superfície do produto pode ser afetada por fontes de luz externas, causando reflexos ou superiluminação que comprometem a precisão da detecção. Nesses casos, a instalação de um filtro diante da lente pode bloquear toda a luz, exceto a luz vermelha. Como resultado, os contornos da imagem tornam-se mais nítidos e o contraste dos recursos é significativamente aprimorado. Essa abordagem não apenas evita eficazmente a interferência da luz de fundo, mas também aumenta a visibilidade dos recursos do objeto alvo, tornando a detecção visual mais precisa.

II. Polarizadores e Lentes Polarizadoras: Eliminando Reflexos e Aperfeiçoando a Inspeção de Superfícies

Em certos cenários, o brilho pode afetar gravemente a extração das características superficiais dos produtos. Isso é especialmente verdadeiro para superfícies metálicas, de vidro ou outras altamente reflexivas, nas quais surge um desafio comum: embora a câmera consiga capturar uma imagem, a superfície lisa reflete uma grande quantidade de luz ambiente, resultando em uma imagem sem contornos de características claros. Uma solução para esse problema é utilizar uma combinação de polarizadores e lentes polarizadoras.

Os polarizadores podem alterar a direção da polarização da luz que entra pela lente, reduzindo ou eliminando o impacto da luz refletida na imagem. Ao ajustar o botão da lente polarizadora, é possível modificar a direção da polarização da luz, suprimindo efetivamente o brilho.

Por exemplo, suponha que estejamos inspecionando a superfície de uma folha de eletrodo. Devido à natureza altamente reflexiva da superfície do eletrodo, os contornos originais podem estar completamente perdidos em reflexos brilhantes. Neste caso, a combinação de polarizadores e lentes polarizadoras pode ajudar a remover o excesso de luz refletida, tornando os detalhes da superfície do produto mais nítidos. No final, a imagem processada exibe características mais proeminentes e contornos claramente visíveis, aumentando significativamente a precisão da detecção.

III. Prismas: Redirecionando a Luz para Superar Restrições Espaciais

Em alguns ambientes compactos de inspeção industrial, limitações de espaço podem impedir que a câmera e o produto sejam posicionados em uma posição ideal. Nestes casos, prismas tornam-se acessórios ópticos muito úteis. Os prismas podem redirecionar o caminho da luz em 90 graus, resolvendo de forma eficaz os desafios espaciais entre a câmera e o objeto em inspeção.

Por exemplo, ao inspecionar as soldas em todos os quatro lados de um chip, a captura direta de imagens de cada lado pode ser limitada pelo espaço entre a câmera e o chip. Ao utilizar múltiplos prismas, é possível obter um desvio da imagem em 90 graus, permitindo que a câmera capture imagens laterais do objeto. Desta forma, a câmera precisa capturar apenas uma única imagem para obter as imagens de vários lados do objeto, obtendo um efeito "uma câmera, cinco lados". Isso não apenas economiza tempo e espaço, mas também melhora a eficiência e a precisão das inspeções.

Filtros, polarizadores, lentes polarizadoras e prismas — esses acessórios ópticos desempenham um papel fundamental na visão computacional ao resolverem de forma eficaz a interferência da luz ambiente, problemas de luz refletida e ao otimizarem os arranjos espaciais de inspeção. Eles tornam a aquisição de imagens mais eficiente e precisa, mostrando-se indispensáveis em inspeções de curta distância e outras aplicações de detecção por visão.