Daheng Imaging est reconnu dans le marché des caméras de polarisation industrielle grâce à la mise en œuvre du capteur d'image monochrome Sony-IMX250MZR. Récemment, l'IMX264MZR a également été ajouté à notre portefeuille. Les systèmes de caméras de polarisation industrielle sont capables de capturer des informations qu'une caméra industrielle normale, linéaire ou à zone, ne peut pas obtenir. Une caméra de polarisation effectue une analyse bidimensionnelle. Elle mesure à la fois le degré et la direction de la polarisation de la lumière. En conséquence, l'image finale ne présente presque aucune réflexion provenant de sources lumineuses externes. Une caméra polarisée est idéale pour des applications telles que l'inspection de produits brillants et de produits transparents.
Les exemples suivants montrent à gauche une image capturée avec une caméra de vision industrielle standard, et à droite une image capturée avec notre caméra de polarisation.
Ces exemples montrent des traces et de la poussière sur un plan de verre homogène. Nous pouvons facilement repérer les éraflures et les taches (empreintes digitales et poussière) en raison des différences dans le degré de polarisation.
Encore une fois, l'image de gauche est capturée avec une caméra industrielle standard. L'image de droite est capturée avec notre caméra de polarisation. Grâce à la différence de degré de polarisation entre la tablette et l'emballage en aluminium, il est facile d'identifier si les comprimés sont correctement remplis ou non.
Distorsion de l'image à gauche = caméra industrielle standard. Image à droite = caméra de polarisation.
Avec l'information sur la direction de la polarisation, nous pouvons identifier à la fois les distorsions et la direction de la distorsion du plan.
Image de gauche = caméra de vision standard. Image de droite = caméra polarisée.
Les informations sur la polarisation peuvent être utilisées pour éliminer les reflets. IMX250MZR / IMX264MZR dispose d'un polariseur à quatre directions qui peut éliminer simultanément les reflets sur plusieurs plans.
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L'image ci-dessous explique comment fonctionne un filtre de polarisation. Une lumière (rayon jaune) émet des faisceaux lumineux (ligne noire). Chaque faisceau lumineux est composé d'ondes lumineuses avec différents angles (les ondes orange et grises). Un filtre de polarisation (les rayures gris clair) bloque les ondes lumineuses ayant un certain angle (dans l'image, les ondes grises), tandis que les ondes lumineuses ayant le bon angle (ondes orange) passent à travers. Ainsi, seule l'onde lumineuse ayant le bon angle (ondes orange) atteindra l'objectif et le capteur de la caméra. Lorsqu'une onde lumineuse polarisée (les ondes orange restantes après le filtre de polarisation) frappe la surface d'un objet non métallique ou transparent, l'onde réfléchie directe reste polarisée, tandis que le reste de la lumière polarisée devient non polarisée dans toutes les directions. La lumière réfléchie polarisée peut provoquer des reflets indésirables sur les surfaces réfléchissantes, rendant plus difficile, voire impossible, pour votre système de vision industrielle de détecter certains éléments d'un objet. L'utilisation d'un filtre de polarisation permet de contrôler cet effet. La lumière polarisée sera bloquée par le filtre polarisant de la caméra, tandis que la lumière non polarisée passera. Par conséquent, les reflets et les réflexions sont réduits, facilitant la détection des défauts par votre système de vision.
Le principe d'un filtre de polarisation
Le premier exemple d'application où les caméras polarisées peuvent être utilisées est la capture d'objets monochromes, tels que des tomates. Avec l'utilisation d'une caméra de vision normale, il est parfois difficile de segmenter les différents produits (comme les tomates) les uns des autres ou de détecter les défauts de surface. Les systèmes de caméras polarisées, en revanche, facilitent ce processus, où la dimension supplémentaire d'analyses peut détecter les différences à la surface d'objets monochromes. Les caméras polarisées pourraient par exemple être utilisées sur des convoyeurs qui scannent des objets monochromes, comme des tomates sur une ligne de production.
Le deuxième exemple d'application où une caméra polarisée pourrait être utilisée est la capture d'images d'objets transparents. Pour les systèmes de caméras de vision normale, il est parfois difficile de détecter les caractéristiques des objets transparents à partir d'une image capturée. En effet, lorsque la lumière traverse un objet translucide, sa polarisation change. Les systèmes de caméras actuels nécessitent l'ajustement de leurs paramètres de polarisation pour détecter correctement le produit. Cependant, la différenciation de la transmission de la lumière peut être automatiquement capturée par une caméra polarisée. Un système de caméra polarisée est bien adapté aux convoyeurs d'une ligne de production transportant des produits transparents, permettant de détecter la présence de matériaux étrangers et de repérer des marques d'estampage.
La caméra de polarisation MER2-502-79U3M avec le capteur d'image Sony IMX250MZR utilise une taille de pixel de 3,45 µm et a une résolution totale de 5,07 mégapixels. La caméra de polarisation est équipée d'un filtre polariseur qui est un polariseur quadri directionnel placé sur la photodiode du capteur d'image. Cela signifie que cette caméra polarisée est capable de capturer une image à quatre directions en une seule prise de vue. Elle calcule l'angle et la direction de la polarisation en fonction de l'intensité de chaque direction de polarisation. Le filtre comprend un motif 2x2, où chaque pixel a un filtre avec un angle différent. Lors de l'utilisation de la lumière polarisée, seule la partie de la lumière perpendiculaire à l'angle du filtre passera.
En résumé, les caractéristiques du filtre de polarisation sont les suivantes :
- Lorsque le filtre bloque la lumière à un angle de 90º, elle passe à travers le filtre à 0º.
- Lorsqu'il bloque la lumière à un angle de 45º, elle passe à travers le filtre à 135º.
- Lorsqu'il bloque la lumière à un angle de 135º, elle passe à travers le filtre à 45º.
- Enfin, lorsqu'il bloque la lumière à un angle de 0º, elle passe à travers le filtre à un angle de 90º.
Le modèle de cette caméra de polarisation est MER2-502-79U3M-POL. Elle dispose d'une interface USB3, d'une résolution de 2448(H) x 2048(V), d'une fréquence d'images de 79 ips, d'un format 2/3", d'un obturateur global et d'une taille de cellule de 3,45 µm x 3,45 µm.
Notre caméra de polarisation MER2-503-36U3M avec capteur d'image Sony IMX264MZR utilise une taille de pixel de 3,45 µm et offre une résolution totale de 5,03 mégapixels. Cette caméra de polarisation est équipée d'un filtre polarisant qui est un polariseur quadri directionnel placé sur la photodiode du capteur d'image. Cela signifie que cette caméra polarisée est capable de capturer une image quadri directionnelle en une seule prise, calculant l'angle et la direction de polarisation en fonction de l'intensité de chaque direction de polarisation. Le filtre comporte un motif 2x2, où chaque pixel est doté d'un filtre avec un angle différent. En utilisant la lumière polarisée, seule la portion de lumière perpendiculaire à l'angle du filtre passe.
Angles du filtre de polarisation En résumé, les caractéristiques du filtre de polarisation sont les suivantes : - Lorsque le filtre bloque la lumière à un angle de 90º, il laisse passer 0º à travers le filtre. - Lorsqu'il bloque la lumière à un angle de 45º, il laisse passer 135º à travers le filtre. - Lorsqu'il bloque la lumière à un angle de 135º, elle passe à travers le filtre à un angle de 45º. - Enfin, lorsqu'il bloque la lumière à un angle de 0º, elle passe à travers le filtre à un angle de 90º.
Le modèle de notre caméra de polarisation est le MER2-503-36U3M POL. Elle dispose d'une interface USB3, d'une résolution de 2448 (H) x 2048 (V), de 36 ips, d'un obturateur global de type 2/3" et d'une taille de cellule de 3,45 µm x 3,45 µm.
Lorsqu'on parle de capteurs de caméra de polarisation conventionnels, on constate que le polariseur est placé au-dessus de la couche de lentille de la puce. Le capteur Sony IMX250MZR / IMX264MZR, quant à lui, est positionné sous la couche de lentille intégrée à la puce. Par conséquent, l'angle d'incidence et le rapport d'extinction sont améliorés en raison de la distance plus courte entre la photodiode et le polariseur. Souvent, les intégrateurs de vision ont également tendance à utiliser un filtre de polarisation monté sur l'objectif. Ce filtre ne peut bloquer la lumière polarisée que dans un angle, tandis que notre caméra de polarisation avec le capteur d'image Sony IMX250MZR / IMX264MZR peut bloquer et détecter la lumière dans 4 angles simultanément.
Daheng Imaging propose une caméra de polarisation avec le capteur d'image Sony IMX250MZR et a récemment lancé une caméra de polarisation avec le capteur d'image Sony IMX264MZR. Si vous pensez que vos applications nécessitent une caméra polarisée, veuillez nous contacter. Nous sommes plus que ravis de vous aider à choisir la caméra de polarisation adaptée à vos besoins.