偏光滤镜作用
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施努卡蘇州博猫有限公司 2021-01-06 9150 0


偏光濾鏡

這些濾光片能夠避免在使用不完全散射的光源時産生的反射。反射會在深色,有光澤的材料上顯示為完全白色的圖像區域,從而覆蓋了檢查特性,從而阻礙産品的檢查。

在以下情況下可以避免令人反感的反射:

  1. 液體表面,例如水等。

  2. 玻璃表面

  3. 反光塑料表面

  4. 閃亮的金屬材料

在博猫平台登录:机器视觉中如何抑制幹擾反射,通常需要将偏光濾鏡安裝在相機鏡頭的前面,并将偏光膜安裝在照明設備的前面。

極化原理

光可以看作是電磁波,電磁矢量相對于傳播方向橫向振蕩。非偏振光本身也可以在任何方向上振蕩。如果将偏振濾光片放入光路中,它可以吸收光的某些振蕩方向。因此濾光器材料中的化學顔料分子以使其可以沿其分子結構吸收光并通過其他振蕩平面的方式排列。在線性偏振光的情況下,電磁矢量僅在一個平面内振蕩,其他任何方向都被濾光片吸收。

如果将兩個濾鏡并排放置,其中一個濾鏡旋轉90度,則不會通過任何光;如果它們的吸收方向相同,會使光的振蕩平面通過。因此,兩個偏振濾光片也可以替代中性灰色濾光片。取決于兩個偏振濾光片的對準,可以實現圖像的無級調光。

偏振光可以通過不同的方式産生:

  1. 反射偏振:尤其是在玻璃,液體和塑料等非金屬表面上,當以特定角度入射到材料表面時,光可以以自然方式偏振。在出射角為30至50度的情況下,這種影響尤其常見。産生的偏振光的振蕩方向與表面平行對齊。如果将偏振濾光片對準光學器件前部,使該偏振光被阻擋,則可以抑制反射,并且可以再次清晰地看到非偏振背景:窗格,水表面或光滑的塑料表面上的光反射消失了。通過使用偏振光,可以增強這種效果。與之相比,兩個偏振濾鏡必須旋轉90度。實際上,隻需旋轉鏡頭上的濾鏡。在金屬表面上,光不是偏振的而是反射的。在這種情況下,絕對有必要在照明和光學器件上安裝偏振濾光鏡,以抑制光的幹擾反射。

  2. 通過吸收極化:如上所述,聚合顔料分子可以沿其化學結構吸收光。某些振蕩平面保持完整。光以這種方式偏振。該效果用于偏振濾光片,其中這種顔料層嵌入在兩個玻璃之間。塑料膜也可以使用有機分子加工成柔性偏振膜。

  3. 擴散引起的偏振:最細的灰塵和氣溶膠顆粒也能夠使光偏振。這在自然攝影中使用:自然光被偏振,鏡頭上的一個偏振鏡足以阻擋已經在一個方向上振蕩的光。

偏光濾鏡對檢查圖像的顔色沒有影響。因此,它們适用于彩色和黑白相機。

入射光的偏振

可以有效地抑制對塑料的反射。為此,必須使用透鏡上的偏振照明和偏振濾鏡以抑制幹擾反射。但是,這種方法的應用需要大量的光,因為許多光會被濾光片吸收。例如,在LED照明的情況下,可以使用LED閃光燈控制器對此進行補償。

在有光澤的非金屬表面(例如塑料,玻璃和水)上抑制反射的原理基于以下事實:以特定角度入射的光在材料表面被偏振。在出射角為30至50度的情況下,這種影響尤為常見。如果偏振濾光片以這種偏振光被阻擋的方式對準光學系統的前面,則非偏振背景将再次清晰可見:表面的光反射消失。

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漫射

盡管有漫射照明,但彩色印刷袋上仍有許多反射。

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北極星

照明和光學上的偏振片可避免包裝袋上的反射。

透明膜也可以在入射光下顯示出顯着的光澤效果。特别是在諸如收縮包裝,袋,泡罩包裝等外包裝的情況下,幾乎不可能檢查實際包裝内容。照明和光學器件上偏振濾光片的組合可提供補救措施。

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非偏振光

盡管照明漫射,皺巴巴的塑料袋上還是有許多反射。

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偏振光

照明光學器件上的偏振片+避免塑料薄膜和金屬反射


可以通過使用偏振光源和偏振濾鏡來抑制金屬表面的金屬光澤。金屬零件在相機圖像中顯得很暗。尤其是凹凸不平的物體,例如圓柱形,彎曲的金屬表面或起皺的箔片(鋁泡等),通常很難以均勻的方式進行照明。根據測試對象在檢查區域中的位置,這些反射會在表面上強烈“移動”。這樣一來,結果是檢查不正确。通過使用上述照明和濾鏡技術可以避免這些困難。

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普通照明

在金屬零件的許多反射。這可能會導緻問題,例如對象搜索或代碼讀取算法。

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偏振光

照明和光學上的偏光鏡可使深色金屬表面偏振

透射光中的偏振

一種特殊的效果是在透射光中使用偏振。在這種情況下,一個偏振濾光鏡安裝在背景照明燈上,另一個偏振光濾鏡安裝在鏡頭上,它們的排列方式是完全擋住了光線:圖片看起來完全暗了。如果現在對光學活性材料進行照明,它們會移動偏振光的振蕩平面,從而導緻變亮。可以通過這種方式使硬質透明塑料可見,而這在透射光中幾乎是無法識别的。例如透明的瓶子和容器(洗滌劑瓶等)或插入的顯示器(例如檢查電話機殼中顯示器的存在等)。

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常規背光

淺色調的透明部分産生較低的對比度值

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偏光背光

帶偏光膜和pol的背光。光學元件上的濾光片可産生良好的對比度。機械應力分布可見。

同樣清晰可見的是塑料中的材料應力(光彈性)。帶有偏振器的光彈性可以分析透明物體(例如,注塑塑料)中的應力分布。材料中的夾雜物以及箔片,模制和鍛造的塑料(例如透明的PET瓶等)中的瑕疵會引起應力,可以通過這種方法進行檢查。

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背光,無偏光

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背光,偏振


标簽:偏振光

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