ในระบบตรวจสอบด้วยภาพทางอุตสาหกรรม การถ่ายภาพที่ชัดเจนและมีเสถียรภาพเป็นรากฐานสำคัญของการวัดที่แม่นยำ การวางตำแหน่ง การจดจำ และการวิเคราะห์ข้อบกพร่อง ในฐานะองค์ประกอบการควบคุมออปติคอลที่สำคัญ ฟิลเตอร์อุตสาหกรรมจะควบคุมแสงที่เข้าสู่เลนส์ได้อย่างแม่นยำ แก้ปัญหาความท้าทายในการถ่ายภาพทั่วไปและเพิ่มความทนทานของระบบ ด้านล่างนี้ เราจะแจกแจงฟังก์ชันหลัก การจำแนกประเภท และการใช้งานจริงผ่านกรณีทางอุตสาหกรรมทั่วไป
I. หน้าที่หลักและการจำแนกประเภทของตัวกรองอุตสาหกรรม
ตัวกรองอุตสาหกรรมแบ่งประเภทตามวิธีการควบคุมคุณสมบัติทางกายภาพของแสงเป็นหลัก โดยมีสองประเภทหลัก:
ฟิลเตอร์เลนส์อุตสาหกรรม: การแก้ปัญหาจุดปวดในการถ่ายภาพในสถานการณ์การตรวจสอบการมองเห็นหลัก
ในระบบตรวจสอบด้วยภาพทางอุตสาหกรรม การถ่ายภาพที่ชัดเจนและมีเสถียรภาพเป็นรากฐานสำคัญของการวัดที่แม่นยำ การวางตำแหน่ง การจดจำ และการวิเคราะห์ข้อบกพร่อง ในฐานะองค์ประกอบการควบคุมออปติคอลที่สำคัญ ฟิลเตอร์อุตสาหกรรมจะควบคุมแสงที่เข้าสู่เลนส์ได้อย่างแม่นยำ แก้ปัญหาความท้าทายในการถ่ายภาพทั่วไปและเพิ่มความทนทานของระบบ ด้านล่างนี้ เราจะแจกแจงฟังก์ชันหลัก การจำแนกประเภท และการใช้งานจริงผ่านกรณีทางอุตสาหกรรมทั่วไป
I. หน้าที่หลักและการจำแนกประเภทของตัวกรองอุตสาหกรรม
ตัวกรองอุตสาหกรรมแบ่งประเภทตามวิธีการควบคุมคุณสมบัติทางกายภาพของแสงเป็นหลัก โดยมีสองประเภทหลัก:
1. ฟิลเตอร์แบบเลือกสเปกตรัม
หลักการ: ด้วยการสะสมฟิล์มแสงที่มีความแม่นยำไว้บนพื้นผิวแสง ตัวกรองเหล่านี้ใช้ประโยชน์จากการรบกวนของแสงเพื่อส่งคลื่นความยาวคลื่นเฉพาะอย่างมีประสิทธิภาพในขณะที่สะท้อนหรือดูดซับคลื่นอื่น ๆ
ประเภทหลัก: ตัวกรอง Bandpass, ตัวกรอง shortpass/longpass, ตัวกรองความหนาแน่นเป็นกลาง (ND)
2. ฟิลเตอร์แบบเลือกโพลาไรเซชัน
หลักการ: โครงสร้างภายในยอมให้แสงที่มีทิศทางการสั่นของเวกเตอร์ไฟฟ้าที่อยู่ในแนวเดียวกับแกนโพลาไรเซชันเท่านั้นที่จะผ่านไปได้ วิธีนี้จะกำจัดแสงโพลาไรซ์ (เช่น แสงจ้า) ในทิศทางที่ไม่ต้องการ
ประเภทหลัก: โพลาไรเซอร์เชิงเส้น, โพลาไรเซอร์แบบวงกลม
ครั้งที่สอง เจาะลึกสถานการณ์การใช้งานทางอุตสาหกรรม
ตัวกรองระบุปัญหาด้านการถ่ายภาพแบบกำหนดเป้าหมายในอุตสาหกรรมต่างๆ ต่อไปนี้เป็นวิธีการทำงานของตัวกรองในสภาพแวดล้อมจริง:
แอปพลิเคชัน 1: การอ่านบาร์โค้ดสายการประกอบความเร็วสูง
ความท้าทายหลัก: แสงโดยรอบ (โดยเฉพาะหลอดฟลูออเรสเซนต์ที่กะพริบ) ทำให้เกิดความผันผวนของความสว่างและแถบเป็นแถบ ส่งผลให้อัตราการอ่านบาร์โค้ดลดลง
วิธีแก้ไข: ตัวกรอง bandpass แบบแคบ
รายละเอียดทางเทคนิค:
- จับคู่ LED อินฟราเรดความยาวคลื่นกลาง 850 นาโนเมตร (แหล่งกำเนิดแสงแบบแอคทีฟ) กับตัวกรองแบนด์พาสย่านความถี่แคบ (ความยาวคลื่นกลาง 850 นาโนเมตร แบนด์วิดท์ 10 นาโนเมตร/20 นาโนเมตร)
- สิ่งนี้ทำให้เกิด "การล็อคด้วยแสง": มีเพียงแสงอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาจาก LED เท่านั้นที่จะเข้าสู่กล้อง ซึ่งปิดกั้นแสงโดยรอบที่มองเห็นได้ส่วนใหญ่
ผลลัพธ์: ให้ภาพที่คอนทราสต์สูง ไม่มีการสั่นไหวภายใต้สภาพแสงต่างๆ ทำให้อัตราการอ่านคงที่
แอปพลิเคชัน 2: การตรวจจับรอยขีดข่วนและข้อบกพร่องขนาดเล็กของพื้นผิวโลหะ
ความท้าทายหลัก: การสะท้อนแสงที่แข็งแกร่งบนพื้นผิวโลหะเรียบทำให้เกิดจุดสว่าง ปกปิดรอยขีดข่วน หลุม และข้อบกพร่องอื่นๆ
วิธีแก้ไข: ตัวกรองโพลาไรซ์เชิงเส้น
รายละเอียดทางเทคนิค:
- ติดตั้งโพลาไรเซอร์เชิงเส้นที่ด้านหน้าทั้งแหล่งกำเนิดแสงและเลนส์ ทำให้เกิดเส้นทางแสงแบบ "โพลาไรเซอร์แบบกากบาท"
- หมุนโพลาไรเซอร์ด้านเลนส์เพื่อให้ทิศทางโพลาไรเซชันตั้งฉากกับโพลาไรเซอร์ด้านแหล่งกำเนิด
- การสะท้อนแบบ Specular ถูกปิดกั้น (เนื่องจากโพลาไรเซชันที่ไม่ตรงกัน) ในขณะที่การสะท้อนแบบกระจายจากรอยขีดข่วนบางส่วนผ่านไปได้
พารามิเตอร์หลัก: อัตราส่วนการสูญเสียโพลาไรเซอร์ ≥ 1,000:1 เพื่อให้แน่ใจว่าการปิดกั้นแสงมีประสิทธิภาพ
ผลลัพธ์: ข้อบกพร่องโดดเด่นอย่างชัดเจนเมื่อเทียบกับพื้นหลังสีเข้ม
การใช้งาน 3: การตรวจสอบบรรจุภัณฑ์แบบโปร่งใส (ของเหลวเจือปนและข้อบกพร่องของขวด)
ความท้าทายหลัก: การสะท้อน/การหักเหของแสงที่ซับซ้อนจากขวดแก้วรบกวนการสังเกตวัตถุแปลกปลอมภายใน ฟองอากาศ หรือรอยขีดข่วนบนพื้นผิว
โซลูชั่น:
- ฉาก A (รอยขีดข่วนบนพื้นผิว/ฉลาก): ฟิลเตอร์โพลาไรซ์ช่วยลดการสะท้อนที่กระจัดกระจายบนพื้นผิวขวด (หลักการเดียวกับการใช้งาน 2)
- Scene B (สิ่งสกปรกภายในของเหลว): ฟิลเตอร์ Longpass (เช่น ความยาวคลื่นตัด 1,050 นาโนเมตร) จับคู่กับแหล่งกำเนิดแสงอินฟราเรดและกล้อง IR ของเหลว/แก้วหลายชนิดมีความโปร่งใสในแสงที่มองเห็นได้ แต่ความยาวคลื่น IR เฉพาะที่กระจัดกระจาย สิ่งสกปรกจะปรากฏเป็นจุดสว่างตัดกับพื้นหลังสีเข้ม
ใบสมัคร 4: การคัดแยกวัสดุพลาสติกในการรีไซเคิล
ความท้าทายหลัก: พลาสติกที่มีลักษณะคล้ายกัน (เช่น PET กับ PVC) ไม่สามารถแยกความแตกต่างด้วยสีหรือรูปร่างเพียงอย่างเดียว
วิธีแก้ไข: ตัวกรองแบนด์พาสอินฟราเรด
รายละเอียดทางเทคนิค:
- ใช้กล้องอินฟราเรดใกล้ (NIR) พร้อมแหล่งกำเนิดแสง IR
- ตัวกรอง bandpass อินฟราเรดสำรองที่มีความยาวคลื่นกลางที่แตกต่างกัน (เช่น 1200nm, 1300nm, 1450nm) สำหรับการถ่ายภาพ
- พลาสติกชนิดต่างๆ มีการสะท้อนแสงที่เป็นเอกลักษณ์ในแถบลักษณะเฉพาะเหล่านี้ สร้างแบบจำลองการจำแนกประเภทที่แม่นยำโดยการคำนวณอัตราส่วนค่าสีเทาในภาพแบบหลายแถบความถี่
ตัวกรองอุตสาหกรรมเปลี่ยนภาพที่ "ใช้ไม่ได้" ให้เป็นข้อมูลที่เชื่อถือได้ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำในการตรวจสอบและประสิทธิภาพการผลิต ไม่ว่าจะแก้ปัญหาการรบกวนของแสงโดยรอบ ขจัดแสงสะท้อน หรือแยกแยะวัสดุ ตัวกรองที่เหมาะสมซึ่งปรับให้เหมาะกับสถานการณ์ของคุณเป็นสิ่งสำคัญ
สำหรับโซลูชันตัวกรองแบบกำหนดเองที่ตรงกับความต้องการของระบบวิชันซิสเต็มทางอุตสาหกรรมของคุณ ตั้งแต่การเลือกสเปกตรัมไปจนถึงการควบคุมโพลาไรเซชัน โปรดติดต่อทีมเทคนิคของเราเพื่อรับคำปรึกษาฟรีวันนี้!