Dit artikel verkent de basisprincipes van polarisatie en hoe het kan worden toegepast in diverse machine vision-toepassingen. Daarnaast wordt aandacht besteed aan kruispolarisatie; een geavanceerde techniek die de beeldkwaliteit verbetert door schittering te minimaliseren en verborgen details te onthullen. Werkt u momenteel aan een toepassing voor oppervlakte-inspectie, ondervindt u problemen met schittering of hebt u advies nodig voor een vergelijkbare toepassing? Wij kunnen helpen bij de selectie van de juiste
polarisatie hardware.
Wat is polarisatie in machine vision?
Polarisatie richt de oriëntatie van lichtgolven in een specifieke richting. Het biedt machine vision systemen een uniek hulpmiddel dat informatie uit een scène kan halen die onzichtbaar is bij het gebruik van conventionele beeldvormingsmethoden. Op polarisatie gebaseerde technieken voegen een nieuwe laag contrast en detail toe, waardoor ze van onschatbare waarde zijn voor een verscheidenheid aan industriële, wetenschappelijke en medische toepassingen.
Externe lichtbronnen, zoals de zon of
LED verlichting, zenden lichtgolven uit met willekeurige oriëntaties van hun elektrische velden. Dit staat bekend als ongepolariseerd licht omdat de oscillaties optreden in alle mogelijke richtingen loodrecht op de voortplantingsrichting. Wanneer ongepolariseerd licht door bepaalde materialen of filters gaat, kan het gepolariseerd worden. Een polarisatiefilter laat bijvoorbeeld alleen lichtgolven door die in een bepaald vlak oscilleren (uitgelijnd met de polarisatie-as van het filter), terwijl het licht blokkeert dat in andere vlakken oscilleert.
Wanneer licht weerkaatst tegen een oppervlak, kan het gedeeltelijk gepolariseerd worden. Onder bepaalde hoeken wordt het gereflecteerde licht evenwijdig aan het oppervlak gepolariseerd. Deze eigenschappen van licht kunnen worden gebruikt in machine vision om kenmerken zichtbaar te maken en de resultaten te verbeteren.
- Oppervlakte-inspectie: Polarisatie accentueert oppervlaktedefecten, krassen en onvolkomenheden die bij normale verlichting onopgemerkt blijven.
- Vermindering van schittering: Polarisatie kan schitteringen en reflecties van glanzende oppervlakken verminderen en zo de beeldkwaliteit verbeteren.
Welke polarisatieoplossing kan ik gebruiken voor mijn machine vision toepassing?
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 reflecties van externe lichtbronnen wilt minimaliseren, biedt ons
lineaire polariserende filtervel een geweldige oplossing. Dit filtervel kan op maat worden geknipt en voor de machinezichtlichtbron worden geplaatst. Dit polariserende filterblad wordt vaak gebruikt in combinatie met
bar lights.
Voor de lens kunt u gebruik maken van een lineair polarisatiefilter, verkrijgbaar 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 assortiment polariserende lensfilters, waarvan de meeste actief zijn tussen 400 en 780nm.
Heeft u hulp nodig bij het kiezen van de juiste opstelling? Lees verder voor meer informatie of neem hieronder contact met ons op.
Heb je hulp nodig bij het kiezen van de juiste opstelling? Lees verder voor meer informatie of neem hieronder contact met ons op.
Kruispolarisatie om uw machine vision opstelling te verbeteren Kruispolarisatie is een geavanceerde polarisatietechniek waarbij een paar polarisatoren worden gebruikt die loodrecht op elkaar staan. Deze opstelling laat alleen licht door met een polarisatie loodrecht op de tweede polarisator, waardoor schitteringen en seculaire reflecties effectief worden geblokkeerd. Kruispolarisatie wordt gebruikt om:
- Verblinding te minimaliseren: Door reflecties te elimineren, verbetert de kruispolarisatie het contrast, waardoor fijne details en onvolkomenheden zichtbaar worden.
- Oppervlakte inspectie: De techniek legt verborgen kenmerken en defecten bloot die door seculaire reflecties aan het oog worden onttrokken.
Welke kruispolarisatie oplossing heb ik nodig?
In onze testopstelling maakten we gebruik van polarisatiefilters voor een bestaand machinezichtlicht en de lens. Een kant-en-klare oplossing is onze
industriële gepolariseerde Ring light bright field. De lamp wordt geleverd met twee voor geïnstalleerde lineaire polarisatiefilters. U hoeft dus niet uit te zoeken hoe u het filter op de lamp installeert.
Let bij het vergelijken van de foto's 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 linker afbeelding vergeleken met de rechterafbeelding met het loodrechte polarisatiefilter. Let ook op de helderheid van de inbussleutel.
Uit onze tests bleek dat het industriële gepolariseerde ringlicht 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 rechts 10 ms was. Door dit verlies aan lichtintensiteit verhoogden we de belichtingstijd om dit te compenseren.
Ook bij het testen van een diffuus object was het lichtverlies iets lager. In dit geval moesten we bij gebruik van gepolariseerd licht de lichtintensiteit 6-10 keer verhogen in vergelijking met dezelfde lichtintensiteit bij gebruik van ongepolariseerd licht.
Machine vision camera’s met ingebouwde polarisatiefuncties
Bij machine vision houdt polarisatiebeeldvorming het vastleggen en analyseren in van de polarisatietoestand van licht dat door objecten wordt gereflecteerd of uitgezonden. Dit kan inzicht geven in de eigenschappen van het materiaal, oppervlaktekenmerken en meer. Hieronder volgen de belangrijkste toepassingen van polarisatiecamera's voor machine vision:
- Materiaaldifferentiatie: Verschillende materialen vertonen verschillende polarisatie-eigenschappen, waardoor onderscheid gemaakt kan worden tussen stoffen die er hetzelfde uitzien.
- Oppervlakte inspectie: Polarisatie brengt oppervlaktedefecten, krassen en onvolkomenheden aan het licht die bij normale verlichting onopgemerkt blijven.
Een introductie hierover is te vinden in een van onze andere Knowledge Center artikelen:
Whitepaper over polarisatiecamera's legt uit hoe polarisatiefilters werken.
Conclusie
Polarisatiebeeldvorming in machine vision breidt de mogelijkheden van traditionele beeldvormingsmethoden uit en maakt de detectie mogelijk van kenmerken en details die anders verborgen zouden blijven. Met name polarisatie biedt een krachtig hulpmiddel voor het verbeteren van de beeldkwaliteit, het verminderen van schittering en het onthullen van belangrijke informatie in verschillende toepassingen.
