Waarom optische filters gebruiken bij Machine Vision?
Bij een machine vision-inspectie wordt veel aandacht besteed aan de camera, het objectief en de beeldverwerkingssoftware. Toch begint een betrouwbare inspectie bij een goed camerabeeld. Omgevingslicht, reflecties en ongewenste golflengten kunnen productkenmerken moeilijk zichtbaar maken. Met een optisch filter kun je het contrast verbeteren voordat het beeld door de software wordt verwerkt. Welk filter hiervoor geschikt is, lees je in onze technische keuzegids voor optische filters.
De volgende drie toepassingen laten zien wat optische filtering in de praktijk kan opleveren.
Oppervlaktereinheid controleren met UV-fluorescentie
Bij het controleren van oppervlaktereinheid moeten kleine verontreinigingen, zoals stofdeeltjes en andere vervuiling, worden gedetecteerd. Onder normale verlichting zijn deze soms nauwelijks van het oppervlak te onderscheiden.
Bepaalde verontreinigingen fluoresceren wanneer ze met UV-licht worden aangestraald. Ze absorberen het UV-licht en zenden licht uit op een langere golflengte, vaak in het zichtbare spectrum.
Met een geschikt longpassfilter kun je gereflecteerd UV-licht en ongewenst strooilicht onderdrukken, terwijl het fluorescentielicht de camera bereikt. Hierdoor wordt de vervuiling beter zichtbaar en kan de aanwezigheid of verdeling ervan op het oppervlak worden beoordeeld.
Niet iedere verontreiniging fluoresceert. Daarom moet deze inspectiemethode worden getest met de daadwerkelijke vervuiling en het materiaaloppervlak.
Robot picking bij wisselend omgevingslicht
Bij robot picking moet het visionsysteem producten betrouwbaar detecteren en hun positie bepalen. In een productieomgeving kunnen invallend daglicht en verlichting van andere machines het camerabeeld beïnvloeden.
Door de producten met LED-belichting van een specifieke golflengte te verlichten en een passend bandpassfilter op het objectief te monteren, wordt een groot deel van het omgevingslicht onderdrukt.
Hierdoor wordt het contrast minder afhankelijk van wisselende lichtomstandigheden. Dit kan de segmentatie van producten en het bepalen van hun pickpositie betrouwbaarder maken.
Bij bewegende producten zijn vaak korte belichtingstijden nodig om bewegingsonscherpte te voorkomen. De bandbreedte en transmissie van het filter moeten daarom goed aansluiten op de gebruikte LED-belichting, zodat voldoende licht de camera bereikt. Bekijk hiervoor onze beschikbare bandpassfilters voor machine vision.
DMC- en barcodelezing door transparante folie
Bij het lezen van Data Matrix-codes (DMC) en barcodes door transparante verpakkingsfolie kunnen reflecties van de belichting de code gedeeltelijk overbelichten. Hierdoor neemt het contrast af en kan de code moeilijker worden gelezen.
Een oplossing is het toepassen van cross-polarisatie. Hierbij wordt polarisatiefolie voor de belichting geplaatst en een tweede polarisatiefilter op het cameraobjectief gemonteerd.
Door de polarisatierichtingen ten opzichte van elkaar in te stellen, kunnen spiegelende reflecties op de folie sterk worden verminderd. De code wordt beter zichtbaar, waardoor de leesbetrouwbaarheid kan toenemen.
Niet iedere transparante folie reageert hetzelfde op gepolariseerd licht. Vooral kunststoffolies die de polarisatietoestand veranderen, kunnen het resultaat beïnvloeden. Test daarom de werking met het daadwerkelijke verpakkingsmateriaal en de beschikbare polarisatiefilters voor industriële camera's.
Eerst het camerabeeld optimaliseren
Bij machine vision is het vaak eenvoudiger om een beeldprobleem optisch op te lossen dan achteraf met extra beeldverwerking.
Een goed gekozen filter kan ongewenst licht onderdrukken en productkenmerken duidelijker zichtbaar maken. Hierdoor worden segmentatie, positiebepaling en codelezing minder afhankelijk van softwarematige correcties.
Een filter vervangt echter geen goede belichtingsopstelling. De belichtingsgeometrie, materiaaleigenschappen en spectrale gevoeligheid van de camera blijven bepalend voor het resultaat.
Welk optisch filter heb je nodig?
De keuze tussen shortpass, longpass, bandpass en polarisatiefilters hangt af van het licht dat je wilt doorlaten of onderdrukken. In onze keuzegids voor optische filters vind je de technische verschillen, praktijkvoorbeelden en een overzicht van de beschikbare filterschroefdraadmaten.
Weet je al welk filter je nodig hebt? Bekijk dan ons assortiment optische filters.
Bij Machine Vision Shop ondersteunen we engineers bij het selecteren en testen van optische componenten voor industriële beeldverwerking.
