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机器视觉中的紫外线能发挥多大作用？
日期：2024-11-08 05:46
浏览次数：71
摘要：UV是波长范围为10-400nm的电磁辐射，分为三个不同的波段。在300-400nm之间，光谱的波段称为近UV波段，分为UV-A（315-400nm）和UV-B（280-315）子波段。在300nm以下，UV-C波段覆盖100-280nm的波长。在机器视觉应用中，*常用的是UV-A波段中的波长，*常见的是365nm和395nm波长。
紫外线可用于机器视觉应用中，以检测使用可见光无法检测到的特征。由于紫外线被许多材料吸收，因此可以捕获产品表面的图像，并且由于它的波长比可见光短，因此会被产品上的表面特征所散射。
光虎视觉认为紫外线可以以两种不同的方式应用于机器视觉系统。在UV照明...
UV是波长范围为10-400nm的电磁辐射，分为三个不同的波段。在300-400nm之间，光谱的波段称为近UV波段，分为UV-A（315-400nm）和UV-B（280-315）子波段。在300nm以下，UV-C波段覆盖100-280nm的波长。在机器视觉应用中，*常用的是UV-A波段中的波长，*常见的是365nm和395nm波长。
紫外线可用于机器视觉应用中，以检测使用可见光无法检测到的特征。由于紫外线被许多材料吸收，因此可以捕获产品表面的图像，并且由于它的波长比可见光短，因此会被产品上的表面特征所散射。
光虎视觉认为紫外线可以以两种不同的方式应用于机器视觉系统。在UV照明反射成像应用中，将UV光施加到对象并使用对UV敏感的单色或彩色相机捕获。在紫外荧光成像中，对象的表面再次用紫外光照射。在添加了荧光增白剂的产品中，例如油漆，塑料，印刷油墨和染料，这些荧光材料将吸收紫外线辐射，然后再辐射更长的扩散波长。吸收光谱和发射光谱的*大谱带位置之间的波长差称为斯托克斯位移。荧光材料吸收UV辐射并重新辐射更长的漫射波长。吸收光谱和发射光谱的*大谱带位置之间的波长差称为斯托克斯位移。
荧光成像应用
BP470、BP505、BP525、BP590和BP635
在UV荧光应用中，所需的光的强度越高越好，因为发射的光具有更长的波长，因此比吸收的辐射具有更低的能量。使用仅允许一部分光谱通过的彩色带通滤波器是必不可少的。
之所以需要这种带通滤光片，是因为现在许多基于CCD和CMOS的相机都具有明显的紫外线敏感性。因此，当用于UV荧光应用时，UV光源和可见荧光之间可能会发生干涉。为了克服这个问题，可以使用滤光片来防止紫外线干扰相机捕获所需的波长。在典型的荧光应用中，通常会发出青色，而470nm或505nm的带通滤光片将使青色的光或波长通过，并阻挡所有其他波长，从而限制了图像中不需要的颜色和环境光。紫外线*常见的带通滤光片是BP470、BP505、BP525、BP590和BP635。在用于机器视觉的荧光应用中，*常用的是BP470，这是一个470nm带通滤光片，当与灰度或彩色相机一起使用时，可以增强捕获图像的对比度。
光虎视觉代理的Smart Vision Lights开发了一种色箱测试仪，使设计人员可以用365nm和395nm的照明效果，并观察哪种波长*有效。
例如，尿布制造商希望检查缝合是否正确。当缝合线发荧光时，尽管彩图像无法显示缝线（图3左），但使用365nm波长的尿布（图3中间）照明比使用波长为395nm的紫外线（图3右）提供了更多的对比度。同样重要的是所使用的紫外线过滤器的选择。如果未使用滤镜，则捕获的图像将无法显示针迹。但是，通过使用BP470过滤器，尿布内的缝线会暴露出来。
尿布制造商希望检查针迹是否正确应用到产品上。当缝合线发荧光时，用于立即产生*高对比度可见光图像的UV波长不是立即可见。尽管彩图像无法显示出缝线（左），但使用365nm波长（中间）照亮尿布比使用波长为395nm的UV光（右）提供了更多的对比度。
反射紫外线
反射UV成像也可以发现产品缺陷
同样的，反射UV成像也可以发现产品缺陷。也就是使用紫外光并捕获反射的紫外光。例如，在用于检测产品标签上的气泡的应用中，可以使用UV照明来增强可能存在的任何气泡。
例如，在检测产品标签上的气泡的应用中，反射的紫外线照明可用于增强缺陷并增强可能存在的任何气泡。
然而，对于某些应用来说，这种打光是不符合成本的。为了突出信封上的胶水，可能需要280nm的紫外线。由于胶水吸收280nm的波长，因此它在反射图像中将显示为黑色。但是这样的280nm UV LED是低效的，并且目前每个LED的成本高达20美元。因此，要产生足够的光，可能需要数百个这样的LED。
例如，要突出信封上的胶水，可能需要280nm的紫外线。由于胶水吸收280nm的波长，因此在反射的图像中它将显示为黑色。
但许多*新的大电流LED可以在更长的波长下工作，并具有高达10W的封装，并且其光输出增加了前几代产品的10到30倍。此类UV高电流LED也可以选通以增加光输出——即在高速成像中使用。这种UV高电流LED的另一个优点是，它们可以设计成抛物线形反射镜和透镜，以产生集中的聚焦光图案，因此可以在更长的工作距离上使用。
紫外线可用于机器视觉应用中，以检测使用可见光无法检测到的特征。由于紫外线被许多材料吸收，因此可以捕获产品表面的图像，并且由于它的波长比可见光短，因此会被产品上的表面特征所散射。
光虎视觉认为紫外线可以以两种不同的方式应用于机器视觉系统。在UV照明反射成像应用中，将UV光施加到对象并使用对UV敏感的单色或彩色相机捕获。在紫外荧光成像中，对象的表面再次用紫外光照射。在添加了荧光增白剂的产品中，例如油漆，塑料，印刷油墨和染料，这些荧光材料将吸收紫外线辐射，然后再辐射更长的扩散波长。吸收光谱和发射光谱的*大谱带位置之间的波长差称为斯托克斯位移。荧光材料吸收UV辐射并重新辐射更长的漫射波长。吸收光谱和发射光谱的*大谱带位置之间的波长差称为斯托克斯位移。
荧光成像应用
BP470、BP505、BP525、BP590和BP635
在UV荧光应用中，所需的光的强度越高越好，因为发射的光具有更长的波长，因此比吸收的辐射具有更低的能量。使用仅允许一部分光谱通过的彩色带通滤波器是必不可少的。
之所以需要这种带通滤光片，是因为现在许多基于CCD和CMOS的相机都具有明显的紫外线敏感性。因此，当用于UV荧光应用时，UV光源和可见荧光之间可能会发生干涉。为了克服这个问题，可以使用滤光片来防止紫外线干扰相机捕获所需的波长。在典型的荧光应用中，通常会发出青色，而470nm或505nm的带通滤光片将使青色的光或波长通过，并阻挡所有其他波长，从而限制了图像中不需要的颜色和环境光。紫外线*常见的带通滤光片是BP470、BP505、BP525、BP590和BP635。在用于机器视觉的荧光应用中，*常用的是BP470，这是一个470nm带通滤光片，当与灰度或彩色相机一起使用时，可以增强捕获图像的对比度。
光虎视觉代理的Smart Vision Lights开发了一种色箱测试仪，使设计人员可以用365nm和395nm的照明效果，并观察哪种波长*有效。
例如，尿布制造商希望检查缝合是否正确。当缝合线发荧光时，尽管彩图像无法显示缝线（图3左），但使用365nm波长的尿布（图3中间）照明比使用波长为395nm的紫外线（图3右）提供了更多的对比度。同样重要的是所使用的紫外线过滤器的选择。如果未使用滤镜，则捕获的图像将无法显示针迹。但是，通过使用BP470过滤器，尿布内的缝线会暴露出来。
尿布制造商希望检查针迹是否正确应用到产品上。当缝合线发荧光时，用于立即产生*高对比度可见光图像的UV波长不是立即可见。尽管彩图像无法显示出缝线（左），但使用365nm波长（中间）照亮尿布比使用波长为395nm的UV光（右）提供了更多的对比度。
反射紫外线
反射UV成像也可以发现产品缺陷
同样的，反射UV成像也可以发现产品缺陷。也就是使用紫外光并捕获反射的紫外光。例如，在用于检测产品标签上的气泡的应用中，可以使用UV照明来增强可能存在的任何气泡。
例如，在检测产品标签上的气泡的应用中，反射的紫外线照明可用于增强缺陷并增强可能存在的任何气泡。
然而，对于某些应用来说，这种打光是不符合成本的。为了突出信封上的胶水，可能需要280nm的紫外线。由于胶水吸收280nm的波长，因此它在反射图像中将显示为黑色。但是这样的280nm UV LED是低效的，并且目前每个LED的成本高达20美元。因此，要产生足够的光，可能需要数百个这样的LED。
例如，要突出信封上的胶水，可能需要280nm的紫外线。由于胶水吸收280nm的波长，因此在反射的图像中它将显示为黑色。
但许多*新的大电流LED可以在更长的波长下工作，并具有高达10W的封装，并且其光输出增加了前几代产品的10到30倍。此类UV高电流LED也可以选通以增加光输出——即在高速成像中使用。这种UV高电流LED的另一个优点是，它们可以设计成抛物线形反射镜和透镜，以产生集中的聚焦光图案，因此可以在更长的工作距离上使用。