Bộ Lọc, Bộ Phân Cực và Lăng Kính Trong Thị Giác Máy

I. Bộ lọc: Tăng cường độ tương phản đặc điểm và lọc nhiễu ánh sáng môi trường

Một cách đơn giản, bộ lọc là một thành phần quang học giới hạn việc truyền ánh sáng trong các dải bước sóng cụ thể. Nó được gắn phía trước ống kính camera để kiểm soát loại ánh sáng đi vào camera. Một cách chuyên nghiệp hơn, các bộ lọc có thể chặn các thành phần quang phổ không mong muốn, cho phép chỉ ánh sáng ở các bước sóng cụ thể đi qua. Điều này giúp loại bỏ hiệu quả sự nhiễu từ ánh sáng môi trường.

Ví dụ, trong quá trình kiểm tra ánh sáng đỏ phía sau, bề mặt sản phẩm có thể bị ảnh hưởng bởi các nguồn sáng bên ngoài, gây ra hiện tượng phản xạ hoặc chiếu sáng quá mức làm giảm độ chính xác của việc phát hiện. Trong những trường hợp này, việc lắp đặt một bộ lọc phía trước ống kính có thể chặn tất cả ánh sáng ngoại trừ ánh sáng đỏ. Kết quả là các đường viền hình ảnh trở nên sắc nét hơn và độ tương phản của các đặc điểm được cải thiện rõ rệt. Giải pháp này không chỉ giúp tránh hiệu quả sự can thiệp của ánh sáng nền mà còn làm tăng tính hiển thị của các đặc điểm đối tượng mục tiêu, khiến cho việc phát hiện bằng hình ảnh trở nên chính xác hơn.

II. Bộ phân cực và ống kính phân cực: Loại bỏ lóa sáng và cải thiện kiểm tra bề mặt

Trong một số tình huống nhất định, ánh sáng chói có thể ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc trích xuất các đặc điểm bề mặt của sản phẩm. Điều này đặc biệt đúng với các bề mặt kim loại, thủy tinh hoặc các bề mặt có độ phản chiếu cao khác, nơi xuất hiện một thách thức phổ biến: mặc dù máy ảnh có thể chụp được hình ảnh, nhưng bề mặt nhẵn lại phản chiếu một lượng lớn ánh sáng môi trường, dẫn đến hình ảnh không có đường viền đặc điểm rõ ràng. Một giải pháp cho vấn đề này là sử dụng kết hợp các bộ lọc phân cực và ống kính phân cực.

Bộ lọc phân cực có thể thay đổi hướng phân cực của ánh sáng đi vào ống kính, từ đó giảm hoặc loại bỏ ảnh hưởng của ánh sáng phản chiếu lên hình ảnh. Bằng cách điều chỉnh núm vặn của ống kính phân cực, hướng phân cực của ánh sáng có thể được thay đổi, từ đó hiệu quả trong việc kìm hãm ánh sáng chói.

Ví dụ, giả sử chúng ta đang kiểm tra bề mặt của một tấm điện cực. Do tính chất phản quang cao của bề mặt điện cực, các đường nét ban đầu có thể bị chìm hẳn trong những vùng phản sáng mạnh. Trong trường hợp này, sự kết hợp giữa bộ phân cực và thấu kính phân cực có thể giúp loại bỏ ánh sáng phản xạ dư thừa, làm cho các chi tiết bề mặt của sản phẩm trở nên rõ ràng hơn. Cuối cùng, hình ảnh đã xử lý sẽ hiển thị các đặc điểm nổi bật hơn và các đường viền dễ nhìn thấy rõ, từ đó nâng cao đáng kể độ chính xác của quá trình phát hiện.

III. Lăng kính: Định hướng lại ánh sáng để vượt qua giới hạn không gian

Trong một số môi trường kiểm tra công nghiệp nhỏ gọn, các giới hạn về không gian có thể khiến máy ảnh và sản phẩm không được đặt ở vị trí lý tưởng. Trong những trường hợp như vậy, lăng kính trở thành phụ kiện quang học rất hữu ích. Lăng kính có thể đổi hướng đường đi của ánh sáng tới 90 độ, một cách tinh tế giải quyết vấn đề về không gian giữa máy ảnh và vật thể đang được kiểm tra.

Ví dụ, khi kiểm tra các mối hàn ở cả bốn cạnh của một con chip, việc chụp trực tiếp hình ảnh từng cạnh có thể bị giới hạn bởi khoảng trống giữa camera và con chip. Bằng cách sử dụng nhiều lăng kính, hình ảnh có thể được lật 90 độ, cho phép camera chụp được hình ảnh các cạnh bên của vật thể. Như vậy, chỉ cần camera chụp một lần là có thể thu được hình ảnh của nhiều mặt của vật thể, tạo ra hiệu ứng "một camera, năm mặt". Cách này không chỉ tiết kiệm thời gian và không gian mà còn nâng cao hiệu quả và độ chính xác của quá trình kiểm tra.

Các phụ kiện quang học như bộ lọc, bộ phân cực, ống kính phân cực và lăng kính đóng vai trò quan trọng trong thị giác máy, giúp giải quyết hiệu quả sự can thiệp của ánh sáng môi trường, vấn đề ánh sáng phản chiếu và tối ưu hóa bố trí không gian kiểm tra. Chúng giúp việc thu nhận hình ảnh hiệu quả và chính xác hơn, chứng minh rằng đây là những thành phần không thể thiếu trong các ứng dụng kiểm tra bằng hình ảnh, đặc biệt là kiểm tra ở khoảng cách gần.