Daheng Imaging ist im industriellen polarisierten Kamera Segment bekannt, indem es den Sony-IMX250MZR monochromen Bildsensor implementiert. Kürzlich wurde auch der IMX264MZR zum Portfolio hinzugefügt. Die industriellen polarisierten Kamera systeme sind in der Lage, Informationen zu erfassen, die eine normale Linien- oder Flächenkamera nicht erhalten kann. Eine polarisierte Kamera führt eine zweidimensionale Analyse durch. Sie misst sowohl den Grad als auch die Richtung der Polarisation des Lichts. Infolgedessen hat das endgültige Bild fast keine Reflexionen von externen Lichtquellen. Eine polarisierte Kamera ist ideal für Applikationen wie die Inspektion von glänzenden Produkten und transparenten Produkten.

Standard Machine vision Kamera versus polarisierte Kamera

Die folgenden Beispiele zeigen auf der linken Seite ein Bild, das mit einer Standard-Machine Vision-Kamera aufgenommen wurde, und auf der rechten Seite ein Bild, das mit unserer polarisierten Kamera aufgenommen wurde.

Glasinspektion (Kratzer und Flecken)

Diese Beispiele zeigen Dellen und Staub auf einer homogenen Glasfläche. Aufgrund der Unterschiede im Polarisationsgrad können wir leicht Kratzer und Flecken (Fingerabdrücke und Staub) finden

Inspektion der Tablettenabfüllung

 Wiederum wurde das linke Bild mit einer Standard-Industrie Kamera aufgenommen. Das rechte Bild wurde mit unserer Polarisation Kamera aufgenommen. Dank des Unterschieds im Grad der Polarisation zwischen den Tabletten und der Aluminiumverpackung ist es einfach zu erkennen, ob die Tabletten gefüllt sind oder nicht.  

Verzerrungsprüfung

Linkes Bild = Standard-Industri Kamera. Rechtes Bild = Polarisation Kamera.
Mit der Information über die Polarisationsrichtung können wir sowohl Verzerrungen als auch die Verzerrungsrichtung der Ebene identifizieren

Reflexion entfernen

Linkes Bild = Standard-Visionskamera. Rechtes Bild = polarisiertes Kamera.
Die Information der Polarisation kann genutzt werden, um Reflexionen zu entfernen. IMX250MZR /  IMX264MZR verfügt über einen Vierrichtungspolarisator, der gleichzeitig Reflexionen in mehreren Ebenen entfernen kann.

Möchten Sie wissen, ob eine Polarisation Kamera für Ihre Applikation geeignet wäre? Kontaktieren Sie uns unten oder lesen Sie weiter.

Wie funktioniert eine Polarisation Kamera?

Das Bild unten erklärt, wie ein Polarisationsfilter funktioniert. Ein Lichtstrahl (gelber Strahl) sendet Lichtstrahlen aus (schwarze Linie). Jeder Lichtstrahl besteht aus Lichtwellen mit unterschiedlichen Winkeln (den orangefarbenen und grauen Wellen). Ein Polarisationsfilter (die hellgrauen Streifen) blockiert Lichtwellen, die einen bestimmten Winkel haben (im Bild die grauen Wellen), während die Lichtwellen, die den richtigen Winkel haben (orange Wellen), hindurchgelassen werden. Nur die Lichtwelle mit dem richtigen Winkel (orange Wellen) trifft auf die Objektiv und den Sensor der Kamera. Wenn eine polarisierten Lichtwelle (die verbleibenden orange Wellen nach dem Polarisationsfilter) auf eine Oberfläche eines nichtmetallischen oder transparenten Objekts trifft, bleibt die direkt reflektierte Welle polarisiert, während der Rest des polarisierten Lichts in alle Richtungen unpolarisiert wird. Das polarisierte reflektierte Licht kann unerwünschte Blendung von reflektierenden Oberflächen verursachen, was es für Ihr Machine Vision-System schwieriger oder unmöglich macht, bestimmte Elemente eines Objekts zu erkennen. Mit der Verwendung eines Polarisationsfilters kann dieser Effekt kontrolliert werden. Das polarisierte Licht wird durch den polarisierten Filter der Kamera blockiert, während das unpolarisierte Licht hindurchgelassen wird. Infolgedessen werden Blendung und Reflexionen reduziert, was es Ihrem vision-System erleichtert, Defekte zu erkennen.

Das Prinzip eines Polarisationsfilters

Beispiel 1: Applikation für Polarisation Kamera

Das erste Beispiel Applikation, bei dem Polarisationskameras eingesetzt werden können, ist die Erfassung von einfarbigen Objekten, wie Tomaten. Mit einer normalen vision ist es in einigen Applikationen schwierig, die verschiedenen Produkte (wie Tomaten) voneinander zu segmentieren oder Oberflächenfehler zu erkennen. Polarisierte Kamera hingegen erleichtern diesen Prozess, da die zusätzliche Dimension der Analyse Unterschiede in der Oberfläche einfarbiger Objekte erkennen kann. Polarisierte Kameras könnten beispielsweise auf Förderbändern eingesetzt werden, die einfarbige Objekte scannen, wie Tomaten in einer Produktionslinie.

Beispiel 2: Applikation für polarisiertes Kamera

Das zweite Beispiel Applikation, bei dem eine polarisierte Kamera eingesetzt werden könnte, ist das Erfassen von Bildern transparenter Objekte. Für normale vision Kamera ist es in einigen Fällen schwierig, die Eigenschaften transparenter Objekte aus einem aufgenommenen Bild zu erkennen. Nämlich, weil sich die Polarisation ändert, wenn Licht durch ein durchscheinendes Objekt hindurchtritt. Aktuelle Kamera müssen ihre Polarisationsparameter justiert werden, um das Produkt richtig zu erkennen. Allerdings kann die Differenzierung der Lichtdurchlässigkeit automatisch von einer polarisierten Kamera erfasst werden. Ein System mit einer polarisierten Kamera eignet sich gut für Förderbänder in einer Produktionslinie, die transparente Produkte transportieren, indem es das Vorhandensein von Fremdmaterialien und gestempelten Markierungen erkennt.

Spezifikation der Sony IMX250MZR Polarisation Kamera

Die MER2-502-79U3M Polarisation Kamera mit dem Sony IMX250MZR Bildsensor verwendet eine Pixelgröße von 3,45µm und hat eine Gesamt Auflösung von 5,07 MegaPixel. Die Polarisation Kamera verfügt über einen Polarisationsfilter, der ein vierdirektionaler Polarisator ist, der auf dem Photodiode des Bildsensors platziert ist. Das bedeutet, dass diese polarisierte Kamera in der Lage ist, ein vierdirektionales Bild in einem einzigen Schuss aufzunehmen. Und berechnet den Winkel und die Richtung der Polarisation basierend auf der Intensität jeder Richtung der Polarisation. Der Filter enthält ein 2x2-Muster, bei dem jeder Pixel einen Filter mit einem anderen Winkel hat. Während der Verwendung von polarisiertem Licht wird nur der Teil des Lichts, der senkrecht zum Winkel des Filters steht, durchgelassen.

Polarisationsfilterwinkel

Zusammengefasst sind die Eigenschaften des Polarisationsfilters:
-    Wenn der Filter Licht in einem Winkel von 90 Grad blockiert, passiert es 0 Grad durch den Filter.
-    Wenn es Licht in einem 45°-Winkel blockiert, passiert es 135° durch den Filter.
-    Wenn das Licht in einem Winkel von 135 Grad blockiert wird, passiert es den Filter im 45 Grad-Winkel.
-    Wenn es schließlich Licht in einem Winkel von 0 Grad blockiert, lässt es das Licht in einem Winkel von 90 Grad durch.
Das Modell dieser Polarisation Kamera ist MER2-502-79U3M-POL. Sie hat eine USB3 Schnittstelle, eine Auflösung von 2448(H)x2048(V), 79 fps, 2/3", Globalverschluss und eine Zellgröße von 3,45µm x 3,45µm.

Spezifikation der Sony IMX264MZR Polarisation Kamera

Unsere MER2-503-36U3M Polarisation Kamera mit dem Sony IMX264MZR Bildsensor verwendet eine Pixelgröße von 3,45µm und hat eine GesamtAuflösung von 5,03 MegaPixel. Die Polarisation Kamera verfügt über einen Polarisationsfilter, der ein vierdirektionaler Polarisator ist, der auf dem Photodiode des Bildsensors angebracht ist. Das bedeutet, dass diese polarisierte Kamera in der Lage ist, ein vierdirektionales Bild in einem einzigen Schuss aufzunehmen. Und berechnet den Winkel und die Richtung der Polarisation basierend auf der Intensität jeder Richtung der Polarisation. Der Filter enthält ein 2x2-Muster, bei dem jeder Pixel einen Filter mit einem anderen Winkel hat. Bei Verwendung von polarisiertem Licht wird nur der Teil des Lichts, der senkrecht zum Winkel des Filters steht, durchgelassen.
Polarisationsfilterwinkel
Zusammengefasst sind die Eigenschaften des Polarisationsfilters:
-    Wenn der Filter Licht in einem Winkel von 90 Grad blockiert, passiert es 0 Grad durch den Filter.
-    Wenn es Licht in einem 45°-Winkel blockiert, passiert es 135° durch den Filter.
-    Wenn das Licht in einem Winkel von 135 Grad blockiert wird, passiert es den Filter im 45 Grad-Winkel.
-    Wenn es schließlich Licht in einem Winkel von 0 Grad blockiert, lässt es das Licht in einem Winkel von 90 Grad durch.
Das Modell unserer Polarisation Kamera ist MER2-503-36U3M POL. Sie hat eine USB3 Schnittstelle, eine Auflösung von 2448(H)x2048(V), 36 fps, 2/3", Globalverschluss und eine Zellgröße von 3,45µm x 3,45µm.

Konventionale Polarisation Kamera Sensoren im Vergleich zum IMX250MZR / IMX264MZR

Wenn man von konventionellen Polarisation Kamera Sensoren spricht, sieht man, dass der Polarisator auf dem Chip Objektiv Layer platziert ist. Der Sony IMX250MZR / IMX264MZR Sensor hingegen ist unter dem Chip Objektiv Layer platziert. Infolgedessen werden der Einfallswinkel und das Extinktionsverhältnis verbessert, da die Distanz zwischen dem Photodioden und dem Polarisator kürzer ist. Oft neigen vision Integratoren auch dazu, einen Polarisationsfilter zu verwenden, der auf dem Objektiv montiert ist. Dieser Filter kann nur polarisiertes Licht in einem Winkel blockieren, während unsere Polarisation Kamera mit dem Sony IMX250MZR / IMX264MZR Licht in 4 Winkeln gleichzeitig blockieren und detektieren kann.

VA Imaging und Polarisation Kameras?

Daheng Imaging hat eine Polarisations- Kamera mit dem Sony IMX250MZR Bildsensor und hat kürzlich eine Polarisations- Kamera mit dem Sony IMX264MZR Bildsensor veröffentlicht. Wenn Sie denken, dass Ihre Applikationen eine polarisierte Kamera benötigen, kontaktieren Sie uns bitte. Wir helfen Ihnen gerne dabei, die richtige Polarisations- Kamera für Sie auszuwählen.