Filtri, polarizatorji in prizmi v strojnem vidu

I. Filtri: izboljšanje kontrasta značilnosti in filtriranje motenj okoljske svetlobe

Filter, poenostavljeno povedano, je optična komponenta, ki omejuje prehod svetlobe znotraj določenih valovnih dolžin. Nameščen je pred objektivom kamere, da nadzoruje vrsto svetlobe, ki vstopa v kameru. Bolj strokovno izraženo, filtri lahko blokirajo neželene spektralne komponente in omogočajo prehod samo svetlobe določenih valovnih dolžin. To učinkovito odpravi motnje okoljske svetlobe.

Na primer, med testiranjem rdečega ozadja se lahko površina izdelka zaradi zunanjih svetlobnih virov odbije ali pretirano osvetli, kar poslabša natančnost detekcije. V takih primerih namestitev filtra pred objektivom blokira vso svetlobo razen rdeče. Posledično so konture slike ostrejše, kontrast pa znatno izboljšan. Ta pristop ne samo da učinkovito preprečuje motnje zunanje svetlobe, temveč poveča vidnost značilnosti ciljnega objekta, kar naredi strojno vizijo natančnejšo.

II. Polarizatorji in polarizacijske leče: Odpravljanje bleščanja in izboljšava pregledovanja površin

V določenih primerih lahko bleščanje močno vpliva na pridobivanje površinskih značilnosti izdelkov. To velja zlasti za kovinske, steklene ali druge zelo odsevne površine, kjer se pojavlja pogosta težava: čeprav kamera lahko zajame sliko, gladka površina odbija veliko okoljske svetlobe, kar ima za posledico sliko brez jasnih kontur značilnosti. Ena rešitev tega problema je uporaba kombinacije polarizatorjev in polarizacijskih objektivov.

Polarizatorji lahko spremenijo smer polarizacije svetlobe, ki vstopa v objektiv, s čimer zmanjšajo ali odpravijo vpliv odsevne svetlobe na sliko. Z zasukom gumba polarizacijskega objektiva je mogoče spremeniti smer polarizacije svetlobe, kar učinkovito zmanjša bleščanje.

Na primer, predpostavimo, da pregledujemo površino elektrodne plošče. Zaradi zelo odsevne narave elektrodne površine, se lahko originalni konturi popolnoma izgubijo v svetlih odsevih. Tukaj kombinacija polarizatorjev in polarizacijskih objektivov pomaga odstraniti odvečno odbito svetlobo, kar naredi površinske podrobnosti izdelka bolj jasne. Končno obdelana slika prikazuje izrazitejše značilnosti in jasno vidne konture, kar močno izboljša natančnost zaznavanja.

III. Prizmi: Usmerjanje svetlobe za premostitev prostorskih omejitev

V nekaterih kompaktnih industrijskih pregledovalnih okoljih lahko prostorske omejitve preprečijo namestitev kamere in izdelka v idealni položaj. V takšnih primerih so prizmi zelo uporabne optične dodatne naprave. Prizmi lahko preusmerita pot svetlobe za 90 stopinj in tako spretno rešita prostorske izzive med kamero in pregledovanim objektom.

Na primer, pri pregledu spajkalnih spojev na vseh štirih straneh čipa je lahko neposredno zajemanje slik posameznih strani omejeno zaradi razdalje med kamerami in čipom. Z uporabo več prizem lahko dosežemo 90-stopinjski zasuk slike, kar omogoča kameri zajem slik stranskih strani objekta. Na ta način kamera potrebuje le en posnetek za pridobivanje slik več strani objekta, kar doseže učinek »ena kamera, pet strani«. To ne prihrani le časa in prostora, temveč izboljša tudi učinkovitost in natančnost pregledov.

Filtri, polarizatorji, polarizacijske leče in prizme – ti optični dodatki igrajo pomembno vlogo pri strojnem vidu, saj učinkovito odpravljajo motnje okoljske svetlobe, odsevno svetlobo in optimizirajo prostorske razporeditve pregledov. Omogočajo bolj učinkovito in natančno pridobivanje slik ter se izkažejo za nepogrešljive v bliskih pregledih in drugih aplikacijah strojnega vida.