Polaryzacja w zastosowaniu widzenia maszynowego
W tym artykule omówiono podstawy polaryzacji oraz sposób jej zastosowania w różnorodnych zastosowaniach widzenia maszynowego.
Dodatkowo kładzie nacisk na polaryzację krzyżową; zaawansowaną technikę poprawiającą jakość obrazu poprzez minimalizowanie odblasków i ujawnianie ukrytych szczegółów. Czy pracują Państwo obecnie nad zastosowaniem obejmującym inspekcję powierzchni, mają problemy z odblaskami lub potrzebują porady dotyczącej podobnego zastosowania? Możemy pomóc w doborze odpowiedniego sprzętu polaryzacyjnego.
Czym dokładnie jest polaryzacja w widzeniu maszynowym?
Polaryzacja wyrównuje orientację fal świetlnych w określonym kierunku. Oferuje systemom widzenia maszynowego unikalne narzędzie, które może wydobywać informacje ze sceny niewidoczne przy użyciu konwencjonalnych metod obrazowania. Techniki oparte na polaryzacji dodają nową warstwę kontrastu i szczegółowości, co czyni je nieocenionymi w różnorodnych zastosowaniach przemysłowych, naukowych i medycznych.
Zewnętrzne źródła światła, takie jak słońce lub oświetlenie LED, emitują fale świetlne o losowych orientacjach pól elektrycznych. Jest to znane jako światło niespolaryzowane, ponieważ oscylacje zachodzą we wszystkich możliwych kierunkach prostopadłych do kierunku propagacji. Gdy światło niespolaryzowane przechodzi przez określone materiały lub filtry, może zostać spolaryzowane. Na przykład filtr polaryzacyjny przepuszcza wyłącznie fale świetlne oscylujące w określonej płaszczyźnie (wyrównanej z osią polaryzacji filtra), blokując jednocześnie światło oscylujące w innych płaszczyznach.
Gdy światło odbija się od powierzchni, może zostać częściowo spolaryzowane. Pod pewnymi kątami odbite światło jest spolaryzowane równolegle do powierzchni. Te właściwości światła mogą być wykorzystywane w widzeniu maszynowym do uwidaczniania cech i poprawy wyników.
• Kontrola powierzchni: Polaryzacja uwidacznia defekty powierzchni, zarysowania i niedoskonałości, które mogłyby pozostać niezauważone przy standardowym oświetleniu.
• Redukcja odblasków: Polaryzacja może ograniczać odblaski i odbicia od błyszczących powierzchni, poprawiając jakość obrazu.
Które rozwiązanie polaryzacyjne mogę zastosować w moim zastosowaniu widzenia maszynowego?
Podczas stosowania polaryzacji w widzeniu maszynowym w celu eliminacji odblasków ważne jest, aby wszystkie zewnętrzne źródła światła oraz obiektyw były wyposażone w filtr polaryzacyjny.
Jeśli chcesz zminimalizować = odbicia od zewnętrznych źródeł światła, nasz arkusz liniowego filtra polaryzacyjnego stanowi doskonałe rozwiązanie. Ten arkusz filtra można przyciąć do wymaganego rozmiaru i umieścić przed źródłem światła widzenia maszynowego. Ten arkusz filtra polaryzacyjnego jest często używany w połączeniu z oświetlaczami liniowymi.
Do obiektywu można zastosować liniowy filtr polaryzacyjny, dostępny w różnych rozmiarach. Filtr można obracać, aby zmieniać kierunek polaryzacji i umożliwić regulację w celu uzyskania optymalnych rezultatów. Oferujemy szerokie portfolio polaryzacyjnych filtrów do obiektywów, z których większość jest aktywna w zakresie od 400 do 780nm.
Czy potrzebujesz pomocy w doborze właściwej konfiguracji? Czytaj dalej, aby uzyskać więcej informacji, lub skontaktuj się z nami poniżej.
Polaryzacja krzyżowa w celu ulepszenia konfiguracji widzenia maszynowego
Polaryzacja krzyżowa to zaawansowana technika polaryzacji polegająca na zastosowaniu pary polaryzatorów ustawionych względem siebie pod kątem prostym. Taki układ przepuszcza wyłącznie światło o polaryzacji prostopadłej do drugiego polaryzatora, skutecznie blokując odblaski i odbicia zwierciadlane. Polaryzacja krzyżowa jest stosowana do:
• Minimalizowania odblasków: Eliminując odbicia, polaryzacja krzyżowa zwiększa kontrast, ujawniając drobne szczegóły i niedoskonałości.
• Inspekcji powierzchni: Technika ta ujawnia ukryte cechy i defekty, które mogłyby być zasłonięte przez odbicia zwierciadlane.
Które rozwiązanie z polaryzacją krzyżową jest mi potrzebne?
W naszej konfiguracji testowej zastosowaliśmy filtry polaryzacyjne przed istniejącym oświetleniem do widzenia maszynowego i obiektywem. Gotowym rozwiązaniem jest nasze Przemysłowe spolaryzowane oświetlenie pierścieniowe jasnego pola. Oświetlenie jest dostarczane z dwoma liniowymi filtrami polaryzacyjnymi zainstalowanymi fabrycznie. Dzięki temu nie ma potrzeby zastanawiać się, jak zamontować filtr na oświetleniu.
Porównując obrazy, zwróć uwagę na różnicę w widoczności karty referencyjnej oraz odbicia na powierzchni klucza imbusowego. Zauważ, że na obrazie po lewej stronie nie są widoczne żadne szczegóły w porównaniu z obrazem po prawej stronie, na którym zastosowano prostopadły filtr polaryzacyjny. Zwróć również uwagę na wyrazistość klucza imbusowego.
Nasze testy wykazały, że przemysłowe spolaryzowane oświetlenie pierścieniowe powodowało dziesięciokrotne zmniejszenie natężenia światła podczas oświetlania odbijającego przedmiotu. Czas ekspozycji dla obrazu po lewej stronie wynosił 1 ms, podczas gdy czas ekspozycji dla obrazu po prawej stronie wynosił 10 ms. Z powodu tej utraty natężenia światła zwiększyliśmy czas ekspozycji, aby to skompensować.
Podobnie podczas testów na obiekcie rozpraszającym strata światła była nieco mniejsza. W tym przypadku, przy użyciu światła spolaryzowanego, musieliśmy zwiększyć natężenie światła 6-10 razy w porównaniu z użyciem światła niespolaryzowanego, aby uzyskać takie samo natężenie światła.
Kamery widzenia maszynowego z wbudowanymi funkcjami polaryzacyjnymi
W widzeniu maszynowym obrazowanie polaryzacyjne obejmuje rejestrowanie i analizę stanu polaryzacji światła odbitego lub przepuszczonego przez obiekty. Może to zapewnić wgląd we właściwości materiału, charakterystykę powierzchni i inne aspekty.
Poniżej przedstawiono kluczowe zastosowania kamer wizyjnych z obrazowaniem polaryzacyjnym:
• Rozróżnianie materiałów: Różne materiały wykazują odmienne właściwości polaryzacyjne, umożliwiając rozróżnianie substancji o podobnym wyglądzie.
• Inspekcja powierzchni: Polaryzacja uwidacznia defekty powierzchni, zarysowania i niedoskonałości, które mogą pozostać niezauważone przy standardowym oświetleniu.
Wprowadzenie do tego tematu znajduje się w jednym z innych artykułów naszego Centrum Wiedzy: Biała księga kamery polaryzacyjnej wyjaśnia, jak działają filtry polaryzacyjne.
Wniosek
Obrazowanie polaryzacyjne w widzeniu maszynowym rozszerza możliwości tradycyjnych metod obrazowania, umożliwiając wykrywanie cech i szczegółów, które w przeciwnym razie mogłyby pozostać ukryte. W szczególności polaryzacja krzyżowa stanowi skuteczne narzędzie do poprawy jakości obrazu, redukcji odblasków,
oraz ujawniania kluczowych informacji w różnych zastosowaniach.