Polarisatiecamera's in machine vision
Onze polarisatiemachine vision-camera's zijn bekend in de industriële gepolariseerde cameramarkt dankzij het gebruik van de monochrome Sony-IMX250MZR-beeldsensor . Het portfolio omvatte onlangs ook de IMX264MZR . Informatie die een typische industriële camera voor een lijn of gebied niet kan verkrijgen, wordt vastgelegd door industriële polarisatiecamerasystemen. Een tweedimensionale analyse wordt uitgevoerd door een polarisatiecamera. Het meet de polarisatie van het licht, zowel in de richting als in de mate. Bijgevolg zijn er nauwelijks reflecties van externe lichtbronnen in het uiteindelijke beeld. Voor taken als het inspecteren van glanzende en transparante producten is een gepolariseerde camera perfect.
Basis machine vision-camera versus polarisatie machine vision-camera
De volgende illustraties tonen links een beeld verkregen met behulp van een standaard machine vision-camera, en rechts een beeld verkregen met behulp van onze gepolariseerde camera.
Glasinspectie (kras en vlek)
Deze illustraties tonen stof en deuken op een uniform glasoppervlak. Omdat er variaties zijn in de mate van polarisatie, kunnen we gemakkelijk krassen, vlekken, stof en vingerafdrukken vinden.
Inspectie van tabletvulling
Opnieuw werd de linkerfoto gemaakt met een standaard industriële camera. Onze polarisatiecamera maakt de juiste foto. Het is eenvoudig om te bepalen of de tabletten al dan niet gevuld zijn vanwege de variatie in polarisatieniveaus tussen de tablet en de aluminium verpakking.
Vervormingsinspectie
Standaard industriële camera links. Camerapolarisatie aan de rechterkant.
We kunnen de richting van de vervorming van het vlak bepalen, evenals de vervormingen zelf, met behulp van de informatie over de richting van de polarisatie.
Reflectie verwijderen
Standaard vision-camera op de linkerafbeelding. Gepolariseerde camera op de rechterafbeelding.
Reflecties kunnen worden geëlimineerd door gebruik te maken van polarisatie. De vierdirectionele polarisator van de IMX250MZR en IMX264MZR kan tegelijkertijd reflecties in meerdere vlakken elimineren.
Wilt u weten of uw toepassing geschikt is voor een polarisatiecamera? Neem contact op of lees verder.
Hoe gebruik je een polarisatiecamera?
De werking van een polarisatiefilter is weergegeven in onderstaande afbeelding. Lichtstralen worden vrijgegeven door een licht (gele straal) (zwarte lijn). Elke lichtstraal bestaat uit oranje en grijze lichtgolven, die verschillende hoeken hebben. Lichtgolven met een specifieke hoek (de grijze golven in het beeld) worden geblokkeerd door een polarisatiefilter (de lichtgrijze strepen), terwijl de rechthoekige lichtgolven (de oranje golven) erdoorheen gaan. Daarom zullen alleen lichtgolven met de juiste hoek (oranje golven) de lens en sensor van de camera raken. De direct gereflecteerde golf van een gepolariseerde lichtgolf - de resterende oranje golven na het polarisatiefilter - blijft gepolariseerd wanneer deze het oppervlak van een niet-metalen of transparant object raakt, terwijl de resterende gepolariseerde lichtgolf in alle richtingen ongepolariseerd wordt.
De schittering van reflecterende oppervlakken veroorzaakt door het gepolariseerde gereflecteerde licht kan uw machine vision-systeem belemmeren of volledig verhinderen om specifieke componenten van een object te detecteren. Het is mogelijk om dit effect te beheersen door een polarisatiefilter te gebruiken. Het gepolariseerde filter van de camera blokkeert gepolariseerd licht en laat ongepolariseerd licht door. Vanwege de verminderde verblinding en reflecties zal uw visiesysteem gemakkelijker gebreken kunnen identificeren.
Het principe van een polarisatiefilter.
Voorbeeld 1: Toepassing voor polarisatiecamera
Het eerste gebruiksscenario voor polarisatiecamera's is het vastleggen van monochrome objecten, zoals tomaten. In bepaalde toepassingen kan het een uitdaging zijn om oppervlaktefouten te identificeren of verschillende producten (zoals tomaten) te scheiden met behulp van een normale vision-camera. Omgekeerd vereenvoudigen gepolariseerde camerasystemen dit proces door een extra analyselaag toe te voegen die de detectie van oppervlaktevariaties in enkelkleurige objecten mogelijk maakt. Transportbanden die enkelkleurige artikelen scannen, zoals tomaten op een productielijn, kunnen bijvoorbeeld worden uitgerust met gepolariseerde camera's.
Voorbeeld 2: Toepassing voor gepolariseerde camera
Het maken van foto's van transparante objecten is het tweede scenario waarin een gepolariseerde camera nuttig zou kunnen zijn. Het kan voor normale vision-camerasystemen soms een uitdaging zijn om de kenmerken van transparante objecten uit een vastgelegd beeld te identificeren. In het bijzonder omdat de polarisatie van licht verandert als het door doorschijnend materiaal gaat. Om ervoor te zorgen dat de huidige camerasystemen het product correct kunnen identificeren, moeten de polarisatieparameters worden gewijzigd. Niettemin kan een polarisatiecamera automatisch het verschil in lichttransmissie registreren. Transportbanden in een productielijn die transparante producten verplaatsen, werken goed met gepolariseerde camerasystemen omdat ze gestempelde markeringen kunnen identificeren en de aanwezigheid van vreemde materialen kunnen detecteren.
Specificaties van de Sony IMX264MZR polarisatiecamera
Met een pixelgrootte van 3,45 µm en een totale resolutie van 5,02 Megapixel maakt onze MER2-502-79U3M polarisatiecamera gebruik van de Sony IMX250MZR beeldsensor. Een vierrichtingspolarisator, ook wel polarisatiefilter genoemd, is op de fotodiode van de beeldsensor in de polarisatiecamera gemonteerd. Met andere woorden, deze gepolariseerde camera kan een beeld in vier richtingen maken in een enkel frame dat de polarisatiehoek en -richting bepaalt door de intensiteit van elke polarisatierichting te berekenen. Het filter gebruikt een 2x2-patroon waarin op elke pixel een ander hoekfilter wordt toegepast. Bij gebruik van gepolariseerd licht zal alleen het deel van het licht loodrecht op de hoek van het filter passeren.
Hoeken van het polarisatiefilter
Samenvattend zijn de eigenschappen van een polarisatiefilter als volgt:
- Licht gaat door het filter op 0 graden wanneer het wordt geblokkeerd in een hoek van 90 graden.
- Licht stroomt door het filter in een hoek van 45 graden wanneer het geblokkeerd is.
- Licht gaat onder een hoek van 45 graden door het filter terwijl het onder een hoek van 135 graden wordt geblokkeerd.
- Tenslotte passeert licht een hoek van 90 graden wanneer het licht onder een hoek van graden blokkeert.
Het modelnummer van onze polarisatiecamera is MER2-502-79U3M-POL . Het beschikt over een 2/3" global shutter, 79 frames per seconde, een USB3-interface, een resolutie van 2448(H)x2048(V) en een celgrootte van 3,45 µm x 3,45 µm.
Specificaties van de Sony IMX264MZR polarisatiecamera
Met een pixelgrootte van 3,45 µm en een totale resolutie van 5,03 Megapixel maakt onze MER2-503-36U3M polarisatiecamera gebruik van de Sony IMX264MZR beeldsensor. Een vierrichtingspolarisator, ook wel polarisatiefilter genoemd, is op de fotodiode van de beeldsensor in de polarisatiecamera gemonteerd. Met andere woorden, deze gepolariseerde camera kan een beeld in vier richtingen maken in een enkel frame dat de polarisatiehoek en -richting bepaalt door de intensiteit van elke polarisatierichting te berekenen. Het filter gebruikt een 2x2-patroon waarin op elke pixel een ander hoekfilter wordt toegepast. Bij gebruik van gepolariseerd licht zal alleen het deel van het licht loodrecht op de hoek van het filter passeren.
Hoeken van het polarisatiefilter
Samenvattend zijn de eigenschappen van een polarisatiefilter als volgt:
- Licht gaat door het filter op 0 graden wanneer het wordt geblokkeerd in een hoek van 90 graden.
- Licht stroomt door het filter in een hoek van 45 graden wanneer het geblokkeerd is.
- Licht gaat onder een hoek van 45 graden door het filter terwijl het onder een hoek van 135 graden wordt geblokkeerd.
- Tenslotte passeert licht een hoek van 90 graden wanneer het licht onder een hoek van graden blokkeert.
Het modelnummer van onze polarisatiecamera is MER2-503-36U3M-POL . Het beschikt over een 2/3" global shutter, 36 frames per seconde, een USB3-interface, een resolutie van 2448(H)x2048(V) en een celgrootte van 3,45 µm x 3,45 µm.
Verschillende polarisatiecamerasensoren versus Sony IMX polarisatiecamerasensoren
De polarisator wordt bij standaard polarisatiecamerasensoren bovenop de chiplenslaag geplaatst. De Sony IMX250MZR / IMX264MZR-sensor bevindt zich daarentegen onder de on-chip lenslaag. De kortere afstand tussen de fotodiode en de polarisator verbetert daardoor de invalshoek en de uitdovingsverhouding. Bovendien worden polarisatiefilters die op lenzen zijn gemonteerd vaak gebruikt door vision-integrators. In tegenstelling tot onze polarisatiecamera met de Sony IMX250MZR / IMX264MZR, die licht in vier hoeken tegelijk kan blokkeren en detecteren, kan dit filter alleen gepolariseerd licht vanuit één hoek blokkeren.
GeT Camera's en polarisatiecamera's?
Daheng Imaging met de Sony IMX264MZR-beeldsensor heeft zojuist een polarisatiecamera uitgebracht, naast een camera met de Sony IMX250MZR-beeldsensor. Neem contact met ons op als u denkt dat uw toepassing een gepolariseerde camera nodig heeft. Wij helpen u graag bij het kiezen van de ideale polarisatiecamera.