Filtros en la visión artificial y sus aplicaciones

Filtros en la visión artificial y sus aplicaciones

Bienvenido a esta nueva publicación de la serie sobre iluminación en la visión artificial. Esta semana analizaremos el uso del color de la luz y filtros ópticos en sistemas de visión artificial, y por qué diferentes longitudes de onda son adecuadas para diferentes configuraciones y entornos particulares.

Ya estés interesado en construir tu propio sistema de visión artificial para un proyecto, uso comercial o simplemente te interesa aprender más sobre la iluminación para la visión artificial, esta publicación de blog es para ti.

En cualquier caso, la iluminación es fundamental para todas las aplicaciones de visión artificial, incluyendo, por supuesto, impresión y embalaje, robótica, automatización industrial, medicina, ciencias de la salud y la industria de la automoción, solo por nombrar algunos. Esperamos que disfrutes leyendo.

Longitud de onda y color

La luz visible tiene una longitud de onda de aproximadamente media milésima parte de un milímetro, entre aproximadamente 380 y 780 nanómetros (nm).

Como podemos ver en el diagrama, el color de la luz depende de su longitud de onda. Las diferentes aplicaciones de visión artificial requieren el uso de luz de diferentes colores, ya que las diferentes longitudes de onda se comportan de diferentes maneras. Algunas longitudes de onda mejorarán el contraste en una aplicación, mientras que otras lo empeorarán. ¡La luz blanca no siempre es la mejor opción!

Diferentes longitudes de onda y cómo pueden aparecer a través de un sensor monocromo

Filtros de color en la visión artificial

A menudo, en aplicaciones simples, una fuente de luz LED monocromática puede ser una buena solución para maximizar el contraste.

Pero, ¿qué pasa si ya has invertido en luces blancas? Si tu sistema de visión artificial está completamente diseñado y ensamblado, ¿cómo puedes optimizar la calidad de la imagen mientras mantienes bajo el coste de reemplazar tu configuración de iluminación?

La respuesta pueden ser los filtros paso banda o Bandpass.

Seleccionando un filtro paso banda

Para seleccionar el mejor filtro, deberás identificar tu objetivo o el problema actual en la imagen. Uno de los filtros más comunes utilizados para mejorar los sistemas de visión es un filtro de paso de banda.

Filtros paso banda MidOpt

Para descubrir el mejor filtro de paso de banda para tu aplicación, hay una prueba que puedes ejecutar con tu sistema. Al utilizar iluminación de amplio espectro (luz blanca) y un kit de prueba de filtros paso banda para visión artificial, puedes resaltar varias longitudes de onda diferentes. Al realizar las pruebas, cada filtro de paso de banda logra un resultado similar al que produciría la longitud de onda LED correspondiente. Esta prueba le permitirá determinar la longitud de onda más adecuada para tu aplicación.

Comparando las imágenes resultantes que proporciona cada filtro paso banda, puedes determinar el mejor color de luz para maximizar el contraste y reducir las interferencias por otras fuentes de luz.

Otros tipos de filtros ópticos para visión artificial

Además de los filtros paso banda, hay muchos otros tipos de filtros para ayudar a reducir los brillos, eliminar la saturación, balancear el color u otros usos.

ClearView Imaging ofrece la gama completa de filtros MidOpt

Filtros de doble paso de banda

Los filtros paso banda dual transmiten dos rangos de longitud de onda específicos a través de un solo filtro. Por ejemplo, permiten una reproducción cromática natural durante el día y el paso de la iluminación infrarroja cercana por la noche, lo que garantiza que se obtengan imágenes precisas y de alto contraste. Esto los convierte en una excelente opción para soluciones inteligentes de tráfico, seguridad mediante videovigilancia e inspección agrícola.

Filtros paso alto o longpass

Los filtros paso alto proporcionan una transición perfecta de la reflexión a la transmisión y están disponibles en muchas longitudes de onda, dependiendo de las necesidades del sistema. El uso ideal de los filtros paso alto es en un entorno controlado donde se deben pasar múltiples longitudes de onda, y son una solución económica para bloquear la luz de excitación en aplicaciones fluorescentes.

Filtros paso bajo, shortpass o de corte NIR

Los filtros paso bajo proporcionan una transición inigualable de la transmisión a la reflexión y proporcionan un excelente contraste. Su uso más habitual es en imágenes en color para lograr una reproducción cromática natural y bloquear la saturación infrarroja.

Filtros polarizados

Los filtros polarizados reducen la reflexión, mejoran el contraste y detectan imperfecciones en materiales transparentes. Son perfectos para aplicaciones con grandes reflejos, al inspeccionar objetos en superficies brillantes.

Filtros de densidad neutra

Los filtros de densidad neutra reducen la saturación de luz y son conocidos en la industria como "gafas de sol para tu sistema". Existen opciones tanto de tipo absorbente como reflectantes, y son útiles para aplicaciones donde hay mucho brillo. Sirven como una gran solución para el control de la apertura de la lente y el aumento de la profundidad del campo.

Filtros protectores

Los filtros protectores se utilizan para la protección de la lente. Están hechos de vidrio pulido de alta calidad y acrílico de grado óptico, y están disponibles con recubrimiento antirreflejo para maximizar la transmisión. Los filtros protectores acrílicos tienen un recubrimiento resistente a la abrasión y son útiles para aplicaciones en entornos higiénicos.

Filtros de equilibrio de luz

Los filtros de equilibrio de luz se utilizan para lograr una reproducción cromática más precisa y para mantener los costes bajos con iluminación LED o de haluros metálicos. Al bloquear la mayor parte del espectro azul emitido por las luces LED frías de luz blanca, el objeto que se inspecciona tiene un aspecto más natural para el ojo humano.

Soluciones de iluminación e iluminación de visión artificial de ClearView Imaging

Eso es todo para nuestro desglose de cómo elegir la iluminación correcta para aplicaciones industriales. ¡Asegúrate de visitar nuestra extensa gama de iluminaciones para visión artificial en nuestra sección de productos!

¡Mantente atento para la última entrega de nuestra serie de blogs sobre iluminación, mientras exploramos las técnicas avanzadas de iluminación para visión artificial!

En ClearView, tenemos una amplia gama de conocimientos y experiencia en visión artificial para ayudarlo a decidir la solución adecuada para su proyecto.

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