Telecamere prismatiche in visione artificiale

Panoramica dei principi della fotocamera con prisma ottico

Prisma telecamere leva tecnologia di spacco della luce basata su prisma per distribuire la luce degli incidenti in diversi canali. L'immagine di ogni canale può ottenere una precisione di allineamento del livello di pixel durante il movimento o da diversi angoli di misurazione. Nelle fotocamere a prisma, il blocco prisma è composto da rivestimenti dicroici duri, che funzionano principalmente come filtri di interferenza. Questo filtro è responsabile della separazione primaria della luce incidente.

Tipi di prismi ottici

1. Prismi riflettenti: i prismi riflettenti funzionano in base alle leggi di riflessione e rifrazione. Quando la luce si riflette all'interno dello stesso mezzo, l'angolo di riflessione è uguale all'angolo di frequenza. Quando la luce entra in un altro mezzo, non si rifratta. L'utilizzo di un singolo prisma riflettente può ridurre la quantità di luce di ritorno ricevuta dallo strumento. In applicazioni pratiche, i prismi riflettenti multipli vengono utilizzati per misurazioni a lunga distanza.

   
   

2. Prismi di deviazione, rotazione e spostamento che deviano il percorso della luce o cambiano l'immagine dal suo asse originale sono utili in molti sistemi di imaging. La luce è in genere deviata ad angoli di 45 °, 60 °, 90 ° e 180 °. Questo aiuta a regolare le dimensioni del sistema o il percorso della luce senza incidere sul resto della configurazione del sistema. I prismi rotanti, come i prismi colomba, vengono utilizzati per ruotare le immagini invertite. I prismi che cambiano mantengono la direzione del percorso luminoso mentre regolano la sua relazione alla normale.

   
   

3. Prismi polarizzanti le varianti comuni includono il polarizzatore Glan-Foucault, realizzato con due prismi di calcite uguali tagliati con bordi paralleli all'albero ottico e montati con un piccolo spazio d'aria. Questo prisma è trasparente su una gamma di lunghezze d'onda da circa 230 nm nello spettro ultravioletto a oltre 5000 nm nella radiazione infrarossa. Questo ampio intervallo di trasmissione a lunghezza d'onda rende il prisma Glan-Foucault utile in vari strumenti. Come il prisma di Nicol, la luce incidente che colpisce il prisma di Glan-Foucault è divisa in onde ordinarie e sorprendenti che vibrano parallele o verticali dell'asse ottico. In questo caso, le onde luminose divise viaggiano attraverso il prisma senza rifrazione fino a quando non vedono l'interfaccia vetro/aria, dove la luce ordinaria viene riflessa interna totale, mentre la luce straordinaria passa attraverso il confine con solo una leggera deviazione.

   
   

4. Prismi dispersivi la dispersione di un prisma dipende dalla sua geometria e dalla curva di dispersione dell'indice di rifrazione del substrato prisma. Piccoli angoli di deflessione regolano il piccolo angolo tra l'incidente e la luce proiettata. La luce verde devia più della luce rossa e la luce blu devia più di sia rosso che verde; Il rosso è in genere definito come 656.3 nm, verde as 587.6 nm e blu as 486.1 nm.

   
   

Telecamere con prisma multispettrale

Telecamere con prisma multispettrale delProduttore di prismi otticiPuò dividere la luce degli incidenti e proiettare su due diversi sensori, eseguire contemporaneamente le ispezioni della luce visibile e del vicino infrarosso (NIR): uno per il canale del colore della luce visibile (lunghezza d'onda 400-700 nm) E l'altro per il canale NIR (lunghezza d'onda 750-900 nm). Questa funzione consente a una singola fotocamera di ispezionare elementi visibili, difetti della superficie secondaria o altre informazioni rilevabili a lunghezze d'onda NIR. Le telecamere multispettrali sono ideali per l'ispezione di banconote, tessuti, circuiti stampati e prodotti biologici come frutta e verdura.

Telecamere con prisma spettrale

L'imaging del prisma spettrale richiede l'uso di un prisma per deformare un fascio di luce composito incidente in travi multispettrali o cambiare la direzione del fascio, quindi catturare immagini con diversi intervalli spettrali o dinamici utilizzando più sensori. Il vantaggio di questa tecnologia è che elimina la necessità di "compensazione spaziale" di sensori quando la fotocamera e la superficie vengono sdoppiate formano un dato angolo. Anche quando fotografo superfici ruvide, non c' è nessun problema di parallasse su più sensori. I sistemi di Imaging integrati con questa tecnologia sono facili da installare, altamente precisi, convenienti e possono sostituire completamente le soluzioni di imaging multi-fotocamera. La tecnologia di imaging spettrale prisma fornisce mezzi di rilevamento efficaci per l'ispezione di wafer semiconduttori, frutta, verdura, cibo e materiali di imballaggio.

Principi del percorso ottico

Le telecamere a prisma hanno diviso la gamma spettrale dalla luce visibile alle bande a infrarossi a onde corte (SWIR), con l'esecuzione della separazione spettrale all'interno delle bande visibili e girevoli o solo all'interno della banda SWIR.

Scenari applicativi di telecamere prismatiche in visione artificiale

La tecnologia del prisma può dividere la luce incidente in lunghezze d'onda RGB e proiettare su CCDs configurati ad alta precisione. Le telecamere a prisma offrono una riproduzione a colori ad alta precisione, alta sensibilità spettrale basata sulla separazione della lunghezza d'onda (miscelazione a basso colore) e possono produrre dati di immagine a colori ad altissima precisione e immagini HDR ad alta dinamica. Forniscono anche un'elevata risoluzione spaziale per un rilevamento preciso dei bordi e possono identificare i dettagli fini dell'obiettivo di ispezione.

In base a tali caratteristiche, le telecamere a prisma sono ampiamente utilizzate nell'ispezione di frutta, verdura, monete, banconote, tessuti, plastica, led, saldature, vetro, pannelli solari, forni industriali e metalli riscaldati.

In fine, telecamere a prisma, con le loro avanzate capacità di spacco della luce e imaging, offrono precisione e versatilità senza pari in varie applicazioni industriali e scientifiche. La loro capacità di fornire immagini a colori ad alta risoluzione, multispettrali e accurate le rende strumenti essenziali nei moderni sistemi di visione artificiale.