Фильтры, поляризаторы и призмы в машинном зрении

I. Фильтры: усиление контраста признаков и фильтрация помех от окружающего света

Фильтр, проще говоря, представляет собой оптический компонент, ограничивающий прохождение света в определенных диапазонах длин волн. Он устанавливается перед объективом камеры для контроля типа света, попадающего в камеру. Более профессионально, фильтры могут блокировать нежелательные спектральные компоненты, пропуская только свет определенных длин волн. Это эффективно устраняет помехи от окружающего света.

Например, при тестировании с красной подсветкой, поверхность продукта может быть подвержена влиянию внешних источников света, вызывая отражения или избыточное освещение, которые ухудшают точность обнаружения. В таких случаях установка фильтра перед объективом может блокировать весь свет, кроме красного. В результате контуры изображения становятся четче, а контрастность признаков значительно усиливается. Такой подход не только эффективно устраняет помехи от фонового света, но и повышает видимость характеристик целевого объекта, делая визуальное обнаружение более точным.

II. Поляризаторы и поляризационные объективы: Устранение бликов и улучшение поверхностного контроля

В некоторых случаях блики могут серьезно влиять на извлечение поверхностных особенностей продуктов. Это особенно актуально для металлических, стеклянных или других высокоотражающих поверхностей, где возникает распространенная проблема: несмотря на то, что камера может зафиксировать изображение, гладкая поверхность отражает значительное количество окружающего света, в результате чего изображение получается без четких контуров особенностей. Одним решением этой проблемы является использование комбинации поляризаторов и поляризационных линз.

Поляризаторы могут изменять направление поляризации света, поступающего в объектив, тем самым уменьшая или устраняя влияние отраженного света на изображение. Поворачивая регулятор поляризационной линзы, можно изменять направление поляризации света, эффективно подавляя блики.

Например, предположим, что мы проверяем поверхность электродного листа. Из-за высокой отражающей способности поверхности электрода исходные контуры могут быть полностью затушены яркими отражениями. В этом случае комбинация поляризаторов и поляризационных линз может помочь удалить избыточный отраженный свет, сделав детали поверхности продукта более четкими. В конечном итоге обработанное изображение демонстрирует более выраженные признаки и хорошо различимые контуры, что значительно повышает точность обнаружения.

III. Призмы: Перенаправление света для преодоления пространственных ограничений

В некоторых компактных промышленных условиях проверки ограничения пространства могут помешать размещению камеры и изделия в идеальном положении. В таких случаях призмы становятся очень полезными оптическими аксессуарами. Призмы способны изменить направление светового потока на 90 градусов, изящно решая пространственные проблемы между камерой и объектом контроля.

Например, при проверке паяных соединений на всех четырех сторонах микросхемы, прямая съемка изображений каждой стороны может быть ограничена пространством между камерой и микросхемой. Используя несколько призм, можно достичь поворота изображения на 90 градусов, что позволяет камере захватывать боковые изображения объекта. Таким образом, камере достаточно сделать один снимок, чтобы получить изображения нескольких сторон объекта, достигая эффекта «одна камера, пять сторон». Это не только экономит время и пространство, но и повышает эффективность и точность проверок.

Фильтры, поляризаторы, поляризационные линзы и призмы — эти оптические аксессуары играют решающую роль в машинном зрении, эффективно устраняя помехи окружающего света, проблемы отраженного света и оптимизируя пространственное расположение проверок. Они делают получение изображений более эффективным и точным, что доказывает их незаменимость в близких проверках и других приложениях визуального контроля.