Last updated: 29 November 2024

Polarizatie in uw machine vision applicatie

Dit artikel verkent de basisprincipes van polarisatie en hoe het kan worden toegepast in diverse machine vision toepassingen.

Polarizatie in uw machine vision applicatie
Bovendien ligt de focus op kruispolarizatie; een geavanceerde techniek die de beeldkwaliteit verbetert door schittering te minimaliseren en verborgen details te onthullen. Werkt u momenteel aan een application met betrekking tot oppervlakte-inspectie, ondervindt u problemen met schittering of heeft u advies nodig over een vergelijkbare application? Wij kunnen helpen bij het selecteren van de juiste polarizatiehardware. 

Wat is precies polarisatie in machine vision?

Polarizatie stelt de oriëntatie van lichtgolven in op een specifieke richting. Het biedt machine vision systemen een uniek hulpmiddel dat informatie uit een scène kan extraheren die onzichtbaar is bij het gebruik van conventionele imaging methoden. Polarisatie-gebaseerde technieken voegen een nieuwe laag contrast en detail toe, waardoor ze van onschatbare waarde zijn voor verschillende industriële, wetenschappelijke en medische applicaties.

Externe lichtbronnen, zoals de zon of LED-lampen, zenden lichtgolven uit met willekeurige oriëntaties van hun elektrische velden. Dit staat bekend als ongepolariseerd licht omdat de oscillaties plaatsvinden in alle mogelijke richtingen loodrecht op de voortplantingsrichting. Wanneer ongepolariseerd licht door bepaalde materialen of filters gaat, kan het gepolariseerd raken. Een polarisatiefilter laat bijvoorbeeld alleen lichtgolven door die in een specifiek vlak oscilleren (uitgelijnd met de polarisatie-as van het filter), terwijl licht dat in andere vlakken oscilleert, wordt geblokkeerd.

Wanneer licht van een oppervlak weerkaatst, kan het gedeeltelijk gepolariseerd worden. Onder bepaalde hoeken is het weerkaatste licht gepolariseerd parallel aan het oppervlak. Deze eigenschappen van licht kunnen worden gebruikt in machine vision om kenmerken zichtbaar te maken en de resultaten te verbeteren.
•    Oppervlakinspectie: Polarisatie brengt defecten, krassen en onvolkomenheden aan het oppervlak aan het licht die bij normale verlichting onopgemerkt zouden kunnen blijven.
•    Reductie van schittering: Polarisatie kan schittering en reflecties van glanzende oppervlakken verminderen, waardoor de beeldkwaliteit wordt verbeterd.

Welke polarisatieoplossing kan ik gebruiken voor mijn machine vision application?

Bij het gebruik van polarisatie in machine vision om schittering te elimineren, is het belangrijk dat alle externe lichtbronnen en de lens een gepolariseerd filter hebben. 

Wanneer u de reflecties van externe lichtbronnen wilt minimaliseren, biedt onze lineaire polarisatiefilterplaat een geweldige oplossing. Deze filterplaat kan op maat worden gesneden en voor de machine vision lichtbron worden geplaatst. Deze polarisatiefilterplaat wordt vaak gebruikt in combinatie met bar lights
Voor de lens kunt u gebruikmaken van het lineaire polarisatiefilter, beschikbaar in verschillende maten. Bijvoorbeeld: Polarisatiefilter | Lineair | M30.5 . Het filter kan worden gedraaid om de richting van de polarisatie te veranderen, zodat aanpassingen voor optimale resultaten kunnen worden gemaakt. We bieden een breed portfolio van polarisatie lens filters, waarvan de meeste actief zijn tussen 400 en 780nm.

Heeft u hulp nodig bij het selecteren van de juiste opstelling? Lees verder voor meer informatie of neem hieronder contact met ons op. 

Kruispolarisatie om uw machine vision setup te verbeteren

Kruispolarisatie is een geavanceerde polarisatietechniek waarbij gebruik wordt gemaakt van een paar polarisatoren die loodrecht op elkaar zijn gericht. Deze opstelling laat alleen licht door met een polarisatie loodrecht op de tweede polarisator, waardoor verblinding en spiegelreflecties effectief worden geblokkeerd. Kruispolarisatie wordt gebruikt om:
•    Minimaliseer schittering: door reflecties te elimineren, verbetert kruispolarisatie het contrast, waardoor fijne details en onvolkomenheden zichtbaar worden.
•    Oppervlakte-inspectie: deze techniek legt verborgen kenmerken en defecten bloot die spiegelreflecties zouden kunnen verdoezelen.

Welke kruispolarisatieoplossing heb ik nodig?

In onze testopstelling maakten we gebruik van polariserende filters voor een bestaande machine vision verlichting en de lens. Een kant-en-klare oplossing is onze Industriële gepolariseerde ring verlichting heldere veld . Het licht wordt geleverd met twee lineaire polariserende filters die al zijn geïnstalleerd. Dus er is geen behoefte om uit te zoeken hoe je het filter op het licht moet installeren.
Let bij het vergelijken van de afbeeldingen op het verschil in de zichtbaarheid van de referentiekaart en de reflectie op het oppervlak van de inbussleutel. Merk op dat er geen zichtbaar detail is in de afbeelding aan de linkerkant vergeleken met de afbeelding aan de rechterkant, die het loodrechte polarisatiefilter heeft. Let ook op de helderheid van de inbussleutel.

  
Onze tests toonden aan dat de industriële gepolariseerde ring verlichting een tienvoudige vermindering van de lichtintensiteit had bij het verlichten van een reflecterend voorwerp. De belichtingstijd voor de linker afbeelding was 1 ms, terwijl de belichtingstijd voor de afbeelding aan de rechterkant 10 ms was. Vanwege dit verlies aan lichtintensiteit hebben we de belichtingstijd verhoogd om te compenseren.
Ook bij testen op een diffuus object was het lichtverlies iets lager. In dit geval moesten we bij gebruik van gepolariseerd licht de lichtintensiteit 6-10 keer meer verhogen vergeleken met het bereiken van dezelfde lichtintensiteit bij gebruik van niet-gepolariseerd licht.

Machine vision camera's met ingebouwde polariserende functies 

In machine vision omvat polarisatie imaging het vastleggen en analyseren van de polarisatietoestand van licht dat door objecten wordt gereflecteerd of getransporteerd. Dit kan inzicht geven in de eigenschappen van het materiaal, oppervlaktekenmerken en meer. 
De volgende zijn belangrijke applicaties van polarizatie machine vision camera's:
•    Materiaaldifferentiatie: Verschillende materialen vertonen verschillende polarisatie-eigenschappen, waardoor onderscheid kan worden gemaakt tussen op elkaar lijkende stoffen.
•    Oppervlakinspectie: Polarisatie brengt defecten, krassen en onvolkomenheden aan het oppervlak aan het licht die bij normale verlichting onopgemerkt zouden kunnen blijven.

Een introductie hierover is te vinden in een van onze andere artikelen in het Kenniscentrum: Polarization camera whitepaper legt uit hoe polarisatiefilters werken

Conclusie

Polarizatie imaging in machine vision breidt de mogelijkheden van traditionele imaging methoden uit, waardoor het mogelijk wordt om kenmerken en details te detecteren die anders verborgen zouden blijven. Cross-polarisatie biedt in het bijzonder een krachtig hulpmiddel voor het verbeteren van de beeldkwaliteit, het verminderen van schittering en het onthullen van cruciale informatie in verschillende applicaties.