Vantagens
As câmaras de polarização Baumer da série CX já integram filtros de polarização no nível do pixel e, portanto, oferecem um maior contraste na intensidade da imagem para inspecionar superfícies de baixo contraste ou reflexivas, bem como materiais transparentes. Esta abordagem eficiente é possível porque, além das propriedades da luz como comprimento de onda (cor) e amplitude (brilho), a direção de oscilação da onda de luz – a polarização – pode ser facilmente avaliada, que é causada pela reflexão e refração nos materiais.
As suas vantagens:
- Contrastes mais elevados na imagem de intensidade de superfícies de material de baixo contraste, que polarizam localmente a luz em diferentes graus, por exemplo, plásticos reforçados com fibra de carbono (CFK, polímero reforçado com fibra de carbono)
- Contrastes mais elevados na imagem de intensidade de superfícies refletoras, suprimindo componentes de luz refletida, por exemplo, vidro, plástico, materiais metálicos brilhantes, como películas de embalagem
- Visualização de tensões residuais causadas pela refração da luz em materiais transparentes, por exemplo, vidro ou plástico
Exemplos:
Esquerda: imagem tirada com uma câmara monocromática
À direita: foto tirada com uma câmara de polarização e representação colorida do grau de polarização
Polarização em imagens
Ao descrever a luz como uma onda eletromagnética, cada plano individual de oscilação também pode ser referido como um plano de polarização. Para a utilização de aplicações de polarização de imagem, os seguintes tipos de polarização devem ser distinguidos:
- A luz não polarizada consiste em muitas ondas de luz sobrepostas, como a luz natural do sol, de lâmpadas incandescentes ou da maioria dos LED.
- A luz linearmente polarizada consiste em apenas um plano de oscilação. Isso ocorre com frequência em aplicações e pode ser facilmente avaliado com câmaras de polarização.
- Luz elíptica e circularmente polarizada que, dependendo da amplitude e constelação de fase das ondas de luz pode ocorrer, por exemplo, durante a inspeção do vidro e deve ser tido em consideração ao configurar o sistema.
Além da polarização através da reflexão e refração da luz nos materiais, a luz iluminante também pode ser polarizada linearmente com o auxílio de filtros de polarização. Este é, por exemplo necessário ao inspecionar superfícies de metal reflexivas.
Ao gravar a imagem, os componentes de luz polarizada linearmente podem ser bloqueados especificamente por um filtro de polarização, por exemplo, para evitar reflexos e áreas superexpostas na imagem.
Filtro de polarização ao nível do pixel
O sensor de obturador global de 5 megapixels IMX250MZR da Sony integra quatro filtros de polarização com 0°, 45°, 90° e 135° num arranjo 2x2 em toda a matriz de pixels numa camada de polarização adicional. Os filtros são dispostos abaixo das microlentes para evitar a interferência da luz incidente nos pixels vizinhos. Tal como acontece com um sensor de cor com um padrão Bayer 2×2, o ângulo de polarização (AOP) e o grau de polarização (DOLP) da luz polarizada linearmente são interpolados para cada pixel, com base nos pixels vizinhos.
Em comparação com as abordagens anteriores com uma roda de filtro mecânico ou várias câmaras com filtros de polarização alinhados de forma diferente, a integração dos filtros no nível do pixel oferece vantagens decisivas:
- Gravação simples de objetos em movimento, já que quatro direções de polarização podem ser gravadas simultaneamente com apenas uma imagem
- Custos de sistema baixos e fácil integração graças a menos componentes do sistema
- Estrutura de sistema fiável sem peças móveis, como roda de filtro
Exemplos de aplicações
Confeção de comprimidos
Visualização de tensões residuais
Controlo de embalagens
Verificação quanto a deformação
Linha de produtos
Transferências
Brochuras / catálogos
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Folheto – Câmeras industriais potentes