O que esta aplicação exige
Um sistema de visão artificial é construído em torno da diferença entre a luz que você controla e a luz que você não controla. A iluminação é conhecida – uma barra de LED, um anel de luz, uma linha de laser ou um padrão estruturado em um comprimento de onda definido – e todo o resto é ruído. A função do filtro é passar o primeiro e rejeitar o segundo, e deve fazê-lo em todo o campo de visão e não apenas no eixo óptico.
Três requisitos decorrem disso. Primeiro, a banda passante deve estar no comprimento de onda da fonte com margem suficiente para que a propagação da produção e a mudança térmica não empurrem o pico para fora dela. Em segundo lugar, o bloqueio deve ser profundo o suficiente em todo o resto da faixa de sensibilidade do detector, porque o chão de fábrica contém luz do dia, cintilação fluorescente e infravermelho de peças quentes. Terceiro, o filtro tem que aceitar o cone de ângulos que a lente oferece sem desvio da banda passante - e este último ponto é onde muitos filtros disponíveis no mercado falham silenciosamente.
Especificações que recomendamos
| Componente | Especificação típica | Por que |
|---|---|---|
| Filtro passa-banda | FWHM 10–40 nm centrado na iluminação, bloqueado para OD4 em toda a faixa do detector | Isola a fonte sem cortá-la, pois a luz muda com a temperatura |
| Filtro com revestimento rígido | Pilha dielétrica densa em vez de vidro tingido | Comprimento de onda central estável e sem branqueamento sob iluminação contínua |
| Janela protetora | Borossilicato ou sílica fundida com AR de banda larga, 60–40 de escavação | Protege a lente enquanto adiciona reflexo insignificante ao caminho da imagem |
| Vidro da tampa da lente | Vidro fino revestido com AR, paralelismo abaixo de 10 segundos de arco | Evita imagens fantasmas das duas superfícies da capa |
Modos de falha contra os quais projetamos
O problema de campo mais comum em sistemas de visão é o deslocamento espectral com o ângulo: um filtro especificado com incidência normal é colocado em um feixe convergente e a banda passante efetiva se move em direção ao azul. Onde a fonte é um LED de banda estreita, a incompatibilidade reduz silenciosamente a relação sinal-ruído em torno da qual o sistema foi projetado. Projetamos a pilha na faixa angular real, e não em um único ângulo nominal, e é por isso que solicitamos a abertura da lente e a distância de trabalho, em vez de apenas o comprimento de onda.
O segundo é o fantasma. Duas superfícies paralelas refletem, cada uma, uma pequena fração do sinal, e a imagem dupla resultante é muitas vezes confundida com um problema de foco. Especificar o paralelismo e um revestimento AR em ambas as faces elimina esse problema.
Perguntas frequentes
Devo usar um filtro de vidro tingido ou de revestimento rígido?
Revestimento rígido, em quase todos os casos de visão mecânica. O vidro tingido é mais barato, mas tem bordas mais largas e menos estáveis e pode desbotar sob iluminação contínua de alta intensidade.
Quão apertada deve ser a banda de passagem?
Apertado o suficiente para rejeitar a luz ambiente, mas largo o suficiente para tolerar a mudança de comprimento de onda da fonte em relação à temperatura. Para a maioria dos sistemas LED, 20–40 nm é o compromisso prático; as aplicações de linha laser podem ser muito mais restritas.