Polarisering i din Machine Vision-applikation
Denne artikel gennemgår det grundlæggende om polarisering og, hvordan det kan anvendes i forskellige Machine Vision-applikationer.
Derudover fokuserer den på krydspolarisering; en avanceret teknik, der forbedrer billedkvaliteten ved at minimere genskin og fremhæve skjulte detaljer. Arbejder du i øjeblikket på en applikation, der involverer overfladeinspektion, oplever du problemer med genskin eller har du brug for rådgivning om en lignende applikation? Vi kan hjælpe med udvælgelsen af det rette polariseringsudstyr.
Hvad er polarisation helt præcist inden for Machine Vision?
Polarisering justerer lysbølgers orientering mod en bestemt retning. Det giver Machine Vision-systemer et unikt værktøj, der kan udtrække information fra en scene, som er usynlig ved brug af konventionelle billedbehandlingsmetoder. Polarisationsbaserede teknikker tilføjer et nyt lag af kontrast og detaljer, hvilket gør dem uvurderlige i en række industrielle, videnskabelige og medicinske applikationer.
Eksterne lyskilder, såsom solen eller LED-lys, udsender lysbølger med tilfældige orienteringer af deres elektriske felter. Dette kaldes upolariseret lys, fordi svingninger forekommer i alle mulige retninger vinkelret på udbredelsesretningen. Når upolariseret lys passerer gennem bestemte materialer eller filtre, kan det blive polariseret. For eksempel tillader et polariseringsfilter kun lysbølger, der svinger i et bestemt plan (på linje med filterets polarisationsakse), at passere, mens det blokerer lys, der svinger i andre planer.
Når lys reflekteres fra overfladen, kan det blive delvist polariseret. Ved bestemte vinkler er det reflekterede lys polariseret parallelt med overfladen. Disse lysegenskaber kan anvendes i Machine Vision til at synliggøre egenskaber og forbedre resultaterne.
• Overfladeinspektion: Polarisering fremhæver overfladefejl, ridser og uregelmæssigheder, som muligvis ikke bemærkes under normal belysning.
• Reduktion af blænding: Polarisering kan reducere blænding og refleksioner fra blanke overflader og forbedre billedkvaliteten.
Hvilken polariseringsløsning kan jeg bruge til min machine vision-applikation?
Når der anvendes polarisering i Machine Vision for at eliminere blænding, er det vigtigt, at alle eksterne lyskilder og objektivet har et polariseret filter.
Når du ønsker at minimere = refleksioner fra eksterne lyskilder, tilbyder vores lineære polariseringsfilterark en fremragende løsning. Dette filterark kan skæres til i størrelse og placeres foran Machine Vision-lyskilden. Dette polariseringsfilterark anvendes ofte i kombination med bjælkelys.
Til objektivet kan du anvende det lineære polariseringsfilter, som fås i forskellige størrelser. Filteret kan drejes for at ændre polariseringsretningen, så der kan foretages justeringer for optimale resultater. Vi tilbyder en bred portefølje af polariserende objektivfiltre, hvoraf de fleste er aktive mellem 400 og 780nm.
Har du brug for hjælp til at vælge den rette opsætning? Læs videre for mere information, eller kontakt os venligst nedenfor.
Krydspolarisering for at forbedre din Machine Vision-opsætning
Krydspolarisering er en avanceret polariseringsteknik, der indebærer anvendelse af et par polarisatorer, som er orienteret vinkelret på hinanden. Denne opsætning tillader kun lys med en polarisering vinkelret på den anden polarisator at passere igennem, hvilket effektivt blokerer blænding og spejlende refleksioner. Krydspolarisering anvendes til at:
• Minimere blænding: Ved at eliminere refleksioner forbedrer krydspolarisering kontrasten og fremhæver fine detaljer og uregelmæssigheder.
• Overfladeinspektion: Teknikken afslører skjulte egenskaber og defekter, som spejlende refleksioner kan skjule.
Hvilken krydspolariseringsløsning har jeg brug for?
I vores testopsætning anvendte vi polariseringsfiltre foran en eksisterende Machine Vision-belysning og objektivet. En hyldevareløsning er vores industrielle polariserede ringlys til bright-field. Lyset leveres med to lineære polariseringsfiltre præinstalleret. Derfor er det ikke nødvendigt at finde en måde at montere filteret på lyset på.
Når du sammenligner billederne, skal du bemærke forskellen i synligheden af referencekortet og refleksionen på overfladen af unbrakonøglen. Bemærk, hvordan der ikke er synlige detaljer i billedet til venstre sammenlignet med billedet til højre, som har det vinkelrette polariseringsfilter. Bemærk også tydeligheden af unbrakonøglen.
Vores test viste, at det industrielle polariserede ringlys havde en tidoblet reduktion i lysintensiteten ved belysning af et reflekterende emne. Eksponeringstiden for billedet til venstre var 1ms, mens eksponeringstiden for billedet til højre var 10ms. På grund af dette tab af lysintensitet øgede vi eksponeringstiden for at kompensere.
Tilsvarende var lystabet lidt lavere ved test på et diffust objekt. I dette tilfælde måtte vi ved brug af polariseret lys øge lysintensiteten 6-10 gange sammenlignet med brug af ikke-polariseret lys for at opnå den samme lysintensitet.
Machine Vision-kameraer med indbyggede polariseringsfunktioner
Inden for Machine Vision indebærer polarisationsbilledbehandling optagelse og analyse af polarisationstilstanden for lys, der reflekteres eller transmitteres af objekter. Dette kan give indsigt i materialets egenskaber, overfladekarakteristika og meget mere.
Følgende er vigtige applikationer for polariseringskameraer til Machine Vision:
• Materialedifferentiering: Forskellige materialer udviser forskellige polariseringsegenskaber, hvilket muliggør skelnen mellem stoffer, der ligner hinanden.
• Overfladeinspektion: Polarisering fremhæver overfladefejl, ridser og ufuldkommenheder, som muligvis ikke opdages under normal belysning.
En introduktion til dette findes i en af vores andre artikler i Knowledge Center: Hvidbog om polarisationskamera forklarer, hvordan polarisationsfiltre fungerer.
Konklusion
Polariseringsbilledbehandling i Machine Vision udvider mulighederne i traditionelle billedbehandlingsmetoder og muliggør registrering af egenskaber og detaljer, der ellers kunne forblive skjulte. Kryds-polarisering er især et effektivt værktøj til at forbedre billedkvaliteten, reducere genskin,
og afdække kritisk information i forskellige applikationer.