机器视觉与检测

机器视觉与检测系统依赖滤光片与窗口片来通过目标波段、抑制环境光。我们为工业相机、AOI 检测线与 3D 传感模组提供背后的精密光学元件。

应用产品

该领域典型的设备与系统:

工业相机与智能相机

面向工厂自动化的线扫与面扫相机。

AOI 视觉检测设备

PCB、半导体与表面缺陷检测。

3D 结构光与 ToF 模组

面向机器人与物流的深度传感。

智能交通与车牌识别相机

恶劣光线环境下的户外成像。

半导体检测设备

晶圆与掩模缺陷复查设备。

我们可提供的配件光学元件

均可按图纸定制或定制镀膜——点击查看对应产品系列:

Hard-coated band-pass filters used to isolate machine-vision illumination

此应用程序需要什么

机器视觉系统是围绕您控制的光和不控制的光之间的差异构建的。照明是已知的——LED灯条、环形灯、激光线或特定波长的结构化图案——而其他一切都是噪音。滤光片的作用是通过第一个并拒绝第二个,并且它必须在整个视场而不是仅在光轴上这样做。

由此得出三个要求。首先,通带必须位于光源波长上并具有足够的余量,以便生产扩散和热位移不会将峰值推离通带。其次,在探测器的其余灵敏度范围内的阻挡必须足够深,因为车间地板包含日光、荧光闪烁和来自热部件的红外线。第三,滤光片必须接受镜头提供的锥角,而不会导致通带漂移——最后一点是许多现成滤光片悄然失败的地方。

我们推荐的规格

组件典型规格为什么
带通滤波器FWHM 10–40 nm 以照明为中心,在整个检测器范围内阻断至 OD4当光线随温度变化时,隔离光源而不对其进行削波
硬质涂层过滤器密集的电介质堆叠而不是染色玻璃中心波长稳定,连续光照下不白化
防护窗硼硅酸盐或熔融石英,具有宽带 AR,60–40 划痕-点蚀保护镜头,同时在图像路径中添加可忽略不计的反射
镜头盖玻璃薄增透膜玻璃,平行度低于10角秒防止盖板两个表面出现重影

我们设计时所针对的故障模式

视觉系统中最常见的场问题是随角度的光谱偏移:将垂直入射指定的滤光片放置在会聚光束中,有效通带向蓝色移动。当光源为窄带 LED 时,失配会悄悄降低系统设计时所围绕的信噪比。我们在实际角度范围而不是在单个标称角度上设计堆栈,这就是为什么我们要求提供镜头孔径和工作距离而不仅仅是波长。

第二个是鬼影。两个平行表面各反射一小部分信号,由此产生的重影常常被误认为是焦点问题。指定平行度并在两个面上涂上 AR 涂层即可将其删除。

发送照明波长、镜头光圈数和相机的光谱灵敏度,我们将引用与系统而不是数据表匹配的滤光片。

常见问题

我应该使用染色玻璃还是硬涂层滤光片?

硬涂层,几乎适用于所有机器视觉案例。染色玻璃更便宜,但边缘更宽、稳定性较差,并且在连续高强度照明下会褪色。

通带应该有多紧?

足够紧以阻挡环境光,但又足够宽以承受光源的波长随温度的变化。对于大多数 LED 系统,20–40 nm 是实际的折衷方案;激光线应用可以变得更窄。

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