偏振成像技術(shù)在目標(biāo)識(shí)別機(jī)器視覺領(lǐng)域中的典型應(yīng)用（視頻）

視頻和機(jī)器視覺系統(tǒng)依賴于電子成像儀，這些成像儀通常顯示從8位到12位的信噪比。雖然這類相機(jī)適用于許多應(yīng)用場(chǎng)合，但在視場(chǎng)包含極亮區(qū)域或熱點(diǎn)的情況下，可能會(huì)出現(xiàn)問題。有些物體具有反射性極強(qiáng)的某些特征，或者物體可能從產(chǎn)生強(qiáng)烈反射的角度被照亮。光偏振濾波器可以解決這些和其他常見的成像問題。

我們通常把光看作電磁波，在我們認(rèn)識(shí)到在三維空間中，波可以上下、左右振蕩。白熾燈、熒光燈、LED和許多激光光源都是隨機(jī)偏振的。換句話說，光源上每個(gè)點(diǎn)的光的擺動(dòng)角度或平面是隨時(shí)間變化的。因此，取時(shí)間平均值，隨機(jī)偏振光源連續(xù)輸出所有偏振光角度。

偏振器吸收入射光在除偏振軸以外的所有平面上振蕩，從而產(chǎn)生線性偏振。偏振的另一個(gè)例子是來自平面反射的光的部分偏振，這種效應(yīng)沒有偏振元件那么顯著。隨機(jī)偏振光的線性偏振理論上使光源的強(qiáng)度降低了50%，在實(shí)際中接近60-65%。光通過兩個(gè)偏振器與正交偏振軸將完全衰減。然而，幾乎完全消除熱點(diǎn)和眩光正是使偏光器在夜間有效的照明水平在一個(gè)領(lǐng)域。

偏振成像技術(shù)在目標(biāo)識(shí)別機(jī)器視覺領(lǐng)域中的典型應(yīng)用（視頻）

應(yīng)用實(shí)例

所示是一些在成像應(yīng)用中常用的光偏振技術(shù)的例子。通過在光源、透鏡或兩者上使用線性偏振器，可以消除反射表面的眩光，暴露表面缺陷或在透明物體上顯示應(yīng)力。關(guān)于哪種類型的偏光器適合您的應(yīng)用的更詳細(xì)的信息可以在我們的偏光器選擇指南中進(jìn)行了解。

消除熱點(diǎn):熱點(diǎn)是在一個(gè)更漫反射領(lǐng)域內(nèi)的高反射區(qū)域。偏振光照射到這些反射區(qū)域，在鏡頭上使用交叉偏振器，有效地消除了熱點(diǎn)，同時(shí)均勻地照亮了其余的領(lǐng)域。

沒有偏振器            光源和透鏡上的偏光器

來自平面的眩光:通過在鏡頭上放置偏光器來消除來自高反射表面或光學(xué)窗口的眩光。由于光的部分偏振，光源在這種情況下可能需要偏振濾波器，也可能不需要。

沒有偏振器            光源和透鏡上的偏光器

對(duì)比度增強(qiáng):環(huán)形光波導(dǎo)因其均勻的漫射照明而受歡迎。然而，環(huán)本身可能會(huì)出現(xiàn)眩光或反射。將環(huán)形輸出和透鏡分開偏振可以減少這些影響，并能顯示出表面細(xì)節(jié)。

沒有偏振器            光源和透鏡上的偏光器

應(yīng)力評(píng)估:應(yīng)力，或不需要的折射率變化，導(dǎo)致偏振角的旋轉(zhuǎn)。在交叉偏振鏡之間觀察一個(gè)無應(yīng)力的清晰物體應(yīng)該會(huì)產(chǎn)生一個(gè)完全黑暗的場(chǎng)。然而，當(dāng)存在應(yīng)力時(shí)，折射率的局部變化實(shí)際上會(huì)使偏振角旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生不同程度的透射——甚至不同顏色的透射量也不同。

透明物體前后的偏振器