Whitepaper sulla Telecamera industriale di polarizzazione
Gaspar van Elmbt
Daheng Imaging è conosciuta nel segmento industriale delle Telecamere polarizzate implementando il Sony-IMX250 monocromatico sensore d'immagine. Recentemente anche l'IMX264 è stato aggiunto al portafoglio. I sistemi di Telecamera a polarizzazione industriale sono in grado di acquisire informazioni che una normale Telecamera industriale lineare o ad area non è in grado di ottenere. Una Telecamera a polarizzazione esegue un'analisi bidimensionale. Misura sia il grado che la direzione della polarizzazione della luce. Di conseguenza, l'immagine finale presenta quasi nessun riflesso da fonti di luce esterne. Una Telecamera polarizzata è ideale per applicazioni come l'ispezione di prodotti lucidi e prodotti trasparenti.
Telecamera Machine vision standard rispetto a Telecamera polarizzata
I seguenti esempi mostrano, sul lato sinistro, un'immagine acquisita con una Telecamera machine vision standard e, sul lato destro, un'immagine acquisita con la nostra Telecamera polarizzata.
Ispezione del vetro (graffi e macchie)
Questi esempi mostrano ammaccature e polvere su una superficie di vetro omogenea. Possiamo individuare facilmente graffi e macchie (impronte digitali e polvere) grazie alle differenze nel grado di polarizzazione.
Ispezione del riempimento delle compresse
Ancora una volta, l'immagine a sinistra è acquisita con una Telecamera industriale standard. L'immagine a destra è acquisita con la nostra Telecamera a polarizzazione. Grazie alla differenza nel grado di polarizzazione tra la compressa e la confezione in alluminio, è facile identificare se le compresse sono state riempite o meno.
Ispezione della distorsione
Immagine a sinistra = Telecamera industriale standard. Immagine a destra = Telecamera polarimetrica. Grazie alle informazioni sulla direzione della polarizzazione, possiamo identificare sia le distorsioni che la direzione della distorsione del piano.
Eliminazione dei riflessi
Immagine a sinistra = Telecamera di visione standard. Immagine a destra = Telecamera polarizzata.
Le informazioni sulla polarizzazione possono essere utilizzate per eliminare i riflessi. IMX250MZR / IMX264MZR dispone di un polarizzatore a quattro direzioni che può eliminare simultaneamente i riflessi su più piani.
Vorresti sapere se una Telecamera di polarizzazione è adatta per la tua applicazione? Contattaci qui sotto o continua a leggere.
Come funziona una Telecamera di polarizzazione?
L'immagine qui sotto spiega come funziona un filtro polarizzatore. Una sorgente luminosa (raggio giallo) emette fasci di luce (linea nera). Ogni fascio di luce è composto da onde luminose con angoli diversi (le onde arancioni e grigie). Un filtro polarizzatore (le strisce grigio chiaro) blocca le onde luminose che hanno un certo angolo (nell'immagine le onde grigie) e lascia passare le onde luminose che hanno l'angolo corretto (onde arancioni). Quindi, solo l'onda luminosa con l'angolo corretto (onde arancioni) raggiungerà l'obiettivo e il sensore della Telecamera. Quando un'onda luminosa polarizzata (le onde arancioni rimanenti dopo il filtro polarizzatore) colpisce la superficie di un oggetto non metallico o trasparente, l'onda riflessa diretta rimane polarizzata, mentre il resto della luce polarizzata si depolarizza in tutte le direzioni.
La luce riflessa polarizzata può causare riflessi indesiderati da superfici riflettenti, rendendo più difficile o impossibile per il tuo sistema di machine vision rilevare determinati elementi di un oggetto. Con l'utilizzo di un filtro polarizzatore questo effetto può essere controllato. La luce polarizzata verrà bloccata dal filtro polarizzatore della Telecamera mentre la luce non polarizzata passerà. Di conseguenza, i riflessi e le luci parassite vengono ridotti, facilitando il rilevamento dei difetti da parte del tuo sistema di visione.
Esempio 1: Applicazione per Telecamera polarizzata
Il primo esempio di applicazione in cui possono essere utilizzate le Telecamere polarizzate è la cattura di oggetti monocolore, come i pomodori. Con l'utilizzo di una normale Telecamera di visione, in alcune applicazioni è difficile segmentare i diversi prodotti (come i pomodori) tra loro o rilevare difetti superficiali. I sistemi di Telecamere polarizzate, invece, rendono questo processo più semplice, poiché la dimensione aggiuntiva di analisi consente di rilevare differenze sulla superficie di oggetti monocolore. Le Telecamere polarizzate potrebbero, ad esempio, essere utilizzate su nastri trasportatori che scansionano oggetti monocolore, come i pomodori in una linea di produzione.
Esempio 2: Applicazione per Telecamera polarizzata
Il secondo esempio di un'applicazione in cui potrebbe essere utilizzata una Telecamera polarizzata è l'acquisizione di immagini di oggetti trasparenti. Per i normali sistemi di Telecamera per visione, in alcuni casi è difficile rilevare le caratteristiche degli oggetti trasparenti da un'immagine acquisita. Questo perché, quando la luce attraversa un oggetto traslucido, la sua polarizzazione cambia. Gli attuali sistemi di Telecamera necessitano che i loro parametri di polarizzazione siano adeguati per rilevare correttamente il prodotto. Tuttavia, la differenziazione della trasmittanza luminosa può essere acquisita automaticamente da una Telecamera polarizzata. Un sistema di Telecamera polarizzata è particolarmente adatto per i nastri trasportatori in una linea di produzione che trasportano
prodotti trasparenti, rilevamento della presenza di materiali estranei e rilevamento di marchi stampati.
Specifica della Telecamera polarimetrica Sony IMX250MZR
La Telecamera MER2-502-79U3M-POL con polarizzazione con sensore di immagine Sony IMX250MZR utilizza una dimensione del pixel di 3,45µm e offre una risoluzione totale di 5,07 Megapixel. La Telecamera con polarizzazione è dotata di un filtro polarizzatore, costituito da un polarizzatore a quattro direzioni posizionato sul fotodiodo del sensore di immagine. Questo significa che questa Telecamera polarizzata è in grado di acquisire un'immagine a quattro direzioni in un solo scatto e calcola l’angolo e la direzione della polarizzazione in base all’intensità di ogni direzione di polarizzazione. Il filtro incorpora uno schema 2x2, in cui ogni pixel ha un filtro con un angolo diverso. Utilizzando la luce polarizzata, solo la porzione di luce perpendicolare all’angolo del filtro verrà trasmessa.
Angoli del filtro di polarizzazione
In sintesi, le caratteristiche del filtro di polarizzazione sono:
- Quando il filtro blocca la luce a un angolo di 90º, lascia passare 0º attraverso il filtro.
- Quando blocca la luce a un angolo di 45º, lascia passare 135º attraverso il filtro.
- Quando blocca la luce a un angolo di 135º, lascia passare 45º attraverso il filtro.
- Infine, quando blocca la luce a un angolo di 0º, lascia passare la luce attraverso un angolo di 90º.
Il modello di questa Telecamera di polarizzazione è MER2-502-79U3M-POL. Dispone di interfaccia USB3 interface, una risoluzione di 2448(H)x2048(V), 79 fps, 2/3”, global-shutter, e una dimensione della cella di 3,45µm x 3,45µm.
Specifica della Telecamera polarimetrica Sony IMX264MZR
La nostra Telecamera di polarizzazione MER2-503-36U3M-POL con sensore d'immagine Sony IMX264MZR utilizza una dimensione del pixel di 3,45µm e ha una risoluzione totale di 5,03 Megapixel. La Telecamera di polarizzazione è dotata di un filtro polarizzatore, che consiste in un polarizzatore a quattro direzioni posizionato sul fotodiodo del sensore d'immagine. Questo significa che questa Telecamera polarizzata è in grado di acquisire un'immagine a quattro direzioni in un solo scatto e calcola l'angolo e la direzione della polarizzazione in base all'intensità di ogni direzione di polarizzazione. Il filtro incorpora uno schema 2x2, in cui ogni pixel ha un filtro con un angolo diverso. Utilizzando la luce polarizzata, solo la porzione di luce perpendicolare all'angolo del filtro passerà.
Angoli del filtro di polarizzazione
In sintesi, le caratteristiche del filtro di polarizzazione sono:
- Quando il filtro blocca la luce a un angolo di 90º, lascia passare 0º attraverso il filtro.
- Quando blocca la luce a un angolo di 45º, lascia passare 135º attraverso il filtro.
- Quando blocca la luce a un angolo di 135º, lascia passare 45º attraverso il filtro.
- Infine, quando blocca la luce a un angolo di 0º, lascia passare la luce attraverso un angolo di 90º.
Il modello della nostra Telecamera di polarizzazione è MER2-503-36U3M POL. Dispone di interfaccia USB3, risoluzione 2448(H)x2048(V), 36 fps, 2/3”, global-shutter e dimensione cella 3,45µm x 3,45µm.
Sensori di Telecamera a polarizzazione convenzionali rispetto a IMX250MZR / IMX264MZR
Quando si parla di sensori di Telecamera a polarizzazione convenzionali, si nota che il polarizzatore è posizionato sopra lo strato di obiettivo sul chip. Il sensore Sony IMX250MZR / IMX264MZR, invece, è posizionato sotto lo strato di obiettivo sul chip. Di conseguenza, l'angolo di incidenza e il rapporto di estinzione sono migliorati grazie alla distanza ridotta tra il fotodiodo e il polarizzatore. Spesso gli integratori di visione tendono anche a utilizzare un filtro di polarizzazione montato sull'obiettivo. Questo filtro può bloccare la luce polarizzata solo in un angolo, mentre la nostra Telecamera a polarizzazione con il sensore Sony IMX250MZR / IMX264MZR può bloccare e rilevare la luce in 4 angoli simultaneamente.
VA Imaging e telecamere di polarizzazione?
Daheng Imaging dispone di una Telecamera polarizzata con sensore di immagine Sony IMX250MZR e ha recentemente rilasciato una Telecamera polarizzata con sensore di immagine Sony IMX264MZR. Se ritieni che la tua applicazione richieda una Telecamera polarizzata, ti preghiamo di contattarci. Siamo più che lieti di aiutarti a selezionare la Telecamera polarizzata più adatta alle tue esigenze.
