Daheng Imaging ist im Segment der industriellen Polarisationskameras durch die Einführung des monochromen Bildsensors Sony-IMX250MZR bekannt geworden. Seit kurzem ist auch der IMX264MZR im Portfolio. Die industriellen Polarisationskamerasysteme sind in der Lage, Informationen zu erfassen, die mit einer normalen Linien- oder Flächenkamera nicht möglich sind. Eine Polarisationskamera führt eine zweidimensionale Analyse durch. Sie misst sowohl den Grad als auch die Richtung der Polarisation des Lichts. Das Ergebnis ist, dass das endgültige Bild fast keine Reflexionen von externen Lichtquellen aufweist. Eine Polarisationskamera ist ideal für Anwendungen wie die Inspektion von glänzenden und transparenten Produkten.
Standard-Machine-Vision-Kamera versus polarisierte Kamera
Die folgenden Beispiele zeigen auf der linken Seite ein Bild, das mit einer Standard-Machine-Vision-Kamera aufgenommen wurde, und auf der rechten Seite ein Bild, das mit unserer polarisierten Kamera aufgenommen wurde.
Glasinspektion (Kratzer und Flecken)
Diese Beispiele zeigen Dellen und Staub auf einer homogenen Glasfläche. Wir können Kratzer und Flecken (Fingerabdrücke und Staub) aufgrund von Unterschieden im Polarisationsgrad leicht erkennen.
Prüfung der Tablettenfüllung
Auch hier wurde das linke Bild mit einer Standard-Industriekamera aufgenommen. Das rechte Bild wurde mit unserer Polarisationskamera aufgenommen. Dank des unterschiedlichen Polarisationsgrades zwischen der Tablette und der Aluminiumverpackung lässt sich leicht erkennen, ob die Tabletten gefüllt sind oder nicht.
Prüfung auf Verformung
Linkes Bild = Standard-Industriekamera. Rechtes Bild = Polarisationskamera.
Mit der Information der Polarisationsrichtung können wir beide Verzerrungen und die Richtung der Verzerrung der Ebene identifizieren
Beseitigung der Reflexion
Linkes Bild = Standard-Vision-Kamera. Rechtes Bild = polarisierte Kamera.
Die Information der Polarisation kann zur Beseitigung von Reflexionen verwendet werden. Die IMX250MZR / IMX264MZR verfügt über einen Vier-Richtungs-Polarisator, der gleichzeitig Reflexionen in mehreren Ebenen entfernen kann.
Möchten Sie wissen, ob eine Polarisationskamera für Ihre Anwendung geeignet ist? Melden Sie sich unten oder lesen Sie weiter.
Wie funktioniert eine Polarisationskamera?
Das folgende Bild erklärt, wie ein Polarisationsfilter funktioniert. Ein Licht (gelber Strahl) sendet Lichtbündel aus (schwarze Linie). Jeder Lichtstrahl besteht aus Lichtwellen mit unterschiedlichen Winkeln (die orangen und grauen Wellen). Ein Polarisationsfilter (die hellgrauen Streifen) blockiert Lichtwellen, die einen bestimmten Winkel haben (im Bild die grauen Wellen), und die Lichtwellen, die den richtigen Winkel haben (orangefarbene Wellen), werden durchgelassen. So treffen nur die Lichtwellen mit dem richtigen Winkel (orangefarbene Wellen) auf das Objektiv und den Sensor der Kamera. Wenn eine polarisierte Lichtwelle (die verbleibenden orangefarbenen Wellen nach dem Polarisationsfilter) auf die Oberfläche eines nichtmetallischen oder transparenten Objekts trifft, bleibt die direkt reflektierte Welle polarisiert, während der Rest des polarisierten Lichts in alle Richtungen unpolarisiert wird. Das polarisierte reflektierte Licht kann unerwünschte Blendungen von spiegelnden Oberflächen verursachen, wodurch es für Ihr Bildverarbeitungssystem schwieriger oder unmöglich wird, bestimmte Elemente eines Objekts zu erkennen. Mit einem Polarisationsfilter kann dieser Effekt kontrolliert werden. Das polarisierte Licht wird durch den Polarisationsfilter der Kamera blockiert, während das unpolarisierte Licht durchgelassen wird. Dadurch werden die Blendung und die Reflexionen reduziert, was es Ihrem Sehsystem erleichtert, Fehler zu erkennen.
Das Prinzip eines Polarisationsfilters
Beispiel 1: Anwendung für Polarisationskamera
Das erste Anwendungsbeispiel, bei dem Polarisationskameras eingesetzt werden können, ist die Erfassung von einfarbigen Objekten, wie Tomaten. Bei der Verwendung einer normalen Bildverarbeitungskamera ist es in einigen Anwendungen schwierig, die verschiedenen Produkte (wie Tomaten) voneinander zu trennen oder Oberflächenfehler zu erkennen. Polarisierte Kamerasysteme hingegen erleichtern diesen Prozess, da die zusätzliche Analysedimension Unterschiede in der Oberfläche von einfarbigen Objekten erkennen kann. Polarisierte Kameras könnten zum Beispiel an Förderbändern eingesetzt werden, die einfarbige Objekte wie Tomaten in einer Produktionslinie abtasten.
Beispiel 2: Anwendung für eine polarisierte Kamera
Das zweite Anwendungsbeispiel, bei dem eine polarisierte Kamera eingesetzt werden könnte, ist die Erfassung von Bildern von transparenten Objekten. Für normale Bildverarbeitungssysteme ist es in manchen Fällen schwierig, die Merkmale transparenter Objekte aus einem aufgenommenen Bild zu erkennen. Denn wenn Licht ein durchsichtiges Objekt durchdringt, ändert sich seine Polarisation. Heutige Kamerasysteme müssen ihre Polarisationsparameter anpassen, um das Produkt richtig erkennen zu können. Die Differenzierung der Lichtdurchlässigkeit kann jedoch von einer Polarisationskamera automatisch erfasst werden. Ein polarisiertes Kamerasystem eignet sich gut für Förderbänder in einer Produktionslinie, auf denen transparente Produkte transportiert werden, um das Vorhandensein von Fremdkörpern zu erkennen und eingeprägte Markierungen zu erfassen.
Technische Daten der Polarisationskamera Sony IMX250MZR
Die
Polarisationskamera MER2-502-79U3M mit dem Sony IMX250MZR Bildsensor verwendet eine Pixelgröße von 3,45µm und hat eine Gesamtauflösung von 5,07 MegaPixel. Die Polarisationskamera verfügt über einen Polarisationsfilter, einen vierdirektionalen Polarisator, der auf der Fotodiode des Bildsensors angebracht ist. Das bedeutet, dass diese Polarisationskamera in der Lage ist, ein Bild aus vier Richtungen in einer Aufnahme zu erfassen. Sie berechnet den Winkel und die Richtung der Polarisation auf der Grundlage der Intensität jeder Polarisationsrichtung. Der Filter besteht aus einem 2x2-Muster, bei dem jedes Pixel einen Filter mit einem anderen Winkel hat. Bei der Verwendung von polarisiertem Licht wird nur der Teil des Lichts durchgelassen, der senkrecht zum Winkel des Filters steht.
Polarisationsfilter-Winkel
Zusammengefasst sind die Eigenschaften des Polarisationsfilters wie folgt:
- Wenn der Filter Licht in einem Winkel von 90º blockiert, geht es in einem Winkel von 0º durch den Filter.
- Wenn er das Licht in einem Winkel von 45º blockiert, geht es in einem Winkel von 135º durch den Filter.
- Wenn er das Licht in einem Winkel von 135º blockiert, geht es in einem Winkel von 45º durch den Filter.
- Und wenn er das Licht in einem Winkel von 0º blockiert, lässt er es in einem Winkel von 90º durch.
Das Modell dieser Polarisationskamera ist
MER2-502-79U3M-POL. Sie hat eine USB3-Schnittstelle, eine Auflösung von 2448(H)x2048(V), 79 fps, 2/3", Global-Shutter und eine Zellgröße von 3,45µm x 3,45µm.
Spezifikation der Sony IMX264MZR Polarisationskamera
Unsere
Polarisationskamera MER2-503-36U3M mit dem Bildsensor Sony IMX264MZR verwendet eine Pixelgröße von 3,45µm und hat eine Gesamtauflösung von 5,03 MegaPixel. Die Polarisationskamera verfügt über einen Polarisationsfilter, einen vierdirektionalen Polarisator, der auf der Fotodiode des Bildsensors angebracht ist. Das bedeutet, dass diese Polarisationskamera in der Lage ist, ein Bild aus vier Richtungen in einer Aufnahme zu erfassen. Sie berechnet den Winkel und die Richtung der Polarisation auf der Grundlage der Intensität jeder Polarisationsrichtung. Der Filter besteht aus einem 2x2-Muster, bei dem jedes Pixel einen Filter mit einem anderen Winkel hat. Bei der Verwendung von polarisiertem Licht wird nur der Teil des Lichts durchgelassen, der senkrecht zum Winkel des Filters steht.
Polarisationsfilter-Winkel
Zusammengefasst sind die Eigenschaften des Polarisationsfilters wie folgt:
- Wenn der Filter Licht in einem Winkel von 90º blockiert, geht es in einem Winkel von 0º durch den Filter.
- Wenn er das Licht in einem Winkel von 45º blockiert, geht es in einem Winkel von 135º durch den Filter.
- Wenn er das Licht in einem Winkel von 135º blockiert, geht es in einem Winkel von 45º durch den Filter.
- Und wenn er das Licht in einem Winkel von 0º blockiert, lässt er es in einem Winkel von 90º durch.
Das Modell unserer Polarisationskamera ist
MER2-503-36U3M POL. Sie hat eine USB3-Schnittstelle, eine Auflösung von 2448(H)x2048(V), 36 fps, 2/3", Global-Shutter und eine Zellgröße von 3,45µm x 3,45µm.
Herkömmliche Polarisationskamerasensoren im Vergleich zum IMX250MZR / IMX264MZR
Bei herkömmlichen Polarisationskamerasensoren befindet sich der Polarisator auf der Chip-Linsenschicht. Der Sony IMX250MZR / IMX264MZR Sensor hingegen befindet sich unter der Chip-Linsenschicht. Dadurch werden der Einfallswinkel und das Extinktionsverhältnis aufgrund des kürzeren Abstands zwischen Fotodiode und Polarisator verbessert. Oft neigen Bildverarbeitungsintegratoren auch dazu, einen Polarisationsfilter auf dem Objektiv zu verwenden. Dieser Filter kann polarisiertes Licht nur in einem Winkel blockieren, während unsere Polarisationskamera mit dem Sony IMX250MZR / IMX264MZR Licht in 4 Winkeln gleichzeitig blockieren und erkennen kann.
GeT-Kameras und Polarisationskameras?
Daheng Imaging hat eine Polarisationskamera mit dem Sony IMX250MZR Bildsensor und kürzlich eine Polarisationskamera mit dem Sony IMX264MZR Bildsensor herausgebracht. Wenn Sie der Meinung sind, dass Ihre Anwendung eine Polarisationskamera benötigt, kontaktieren Sie uns bitte. Wir helfen Ihnen gerne bei der Auswahl der richtigen Polarisationskamera für Sie.
