Dalam penglihatan mesin, penapis optik digunakan untuk mengasingkan cahaya berguna dengan menolak komponen spektrum yang tidak diingini atau keadaan polarisasi. Ini meningkatkan keterlihatan tepi, tekstur, dan kecacatan, mengakibatkan peningkatan nisbah isyarat-ke-bunyi (SNR) dan pengukuran pengukuran. Menurut rujukan berwibawa, penapis optik ditakrifkan sebagai peranti yang secara selektif menghantar bahagian spesifik spektrum elektromagnet dan digunakan secara meluas dalam penglihatan mesin, serta dalam aplikasi mikroskopi dan spektroskopi.
Dalam pelaksanaan praktikal, sistem penglihatan biasanya menggunakan satu set jenis penapis standard, termasuk bandpass, longpass/shortpass (misalnya, IR-CUT), ketumpatan neutral (ND), dan polarizer. Setiap jenis penapis menyumbang kepada peningkatan kontras melalui mekanisme yang berbeza.
Strategi yang diterima pakai melibatkan pencocokan penapis optik ke sumber pencahayaan. Sebagai contoh, penapis bandpass merah, biru, atau kelihatan (VIS), serta penapis bandpass inframerah 850 nm atau 940 nm (NIR), digunakan untuk menyekat cahaya ambien sambil menghantar panjang gelombang LED atau laser tertentu. Ramai pengeluar menawarkan penapis NIR dan kamera masa (TOF)/NIR yang dioptimumkan untuk panjang gelombang ini.
Memandangkan sensor imej berasaskan silikon biasanya mempamerkan sensitiviti di seluruh julat 320-1100 nm, penggunaan jalur jalur NIR atau penapis shortpass IR-Cut adalah penting untuk aplikasi yang memerlukan pembiakan warna yang tepat atau pencitraan yang kelihatan sahaja.
Teknik polarisasi amat berkesan dalam mengurangkan silau dari permukaan spekular. Dengan menggunakan polarizer pada sumber cahaya dan penganalisis pada lensa yang dikenali sebagai refleksi silang polarisasi boleh ditindas dengan ketara, dengan itu mendedahkan butiran permukaan halus. Garis panduan industri dan bahan -bahan latihan secara konsisten mengesyorkan penggunaan kedua -dua polarizer sumber dan lensa yang diselaraskan untuk mencapai prestasi kepupusan yang optimum.
Dalam situasi di mana tempat kejadian terlalu cerah, penapis ketumpatan neutral (ND) memberikan penyelesaian praktikal untuk kawalan pendedahan tanpa mengubah kelajuan pengatup atau tetapan apertur. Ini membolehkan pemeliharaan keupayaan menangkap gerakan dan kedalaman medan (DOF), memastikan kestabilan pengukuran.
Penapis gangguan dikenali untuk peralihan spektrum yang curam dan penolakan luar jalur yang kuat (biasanya ketumpatan optik OD ≈ 4+), menjadikannya sesuai untuk mengasingkan garis spektrum tertentu. Sebaliknya, penapis kaca berwarna menawarkan kontras yang boleh dipercayai dan tidak sensitif pada kos yang lebih rendah. Pemahaman yang komprehensif mengenai kedua-dua teknologi penapis membolehkan keputusan perdagangan yang dimaklumkan.
Tambahan pula, disebabkan oleh pergantungan sudut penapis gangguan filem nipis-yang boleh mempamerkan pergeseran biru dalam panjang gelombang passband dengan peningkatan sudut kejadian (AOI) -mengarASkan untuk mengekalkan cahaya collimated dan AOI hampir 0 °. Nota permohonan teknikal sering mengukur kesan ini dan memberikan cadangan penjajaran dengan sewajarnya.
Akhirnya, pemilihan strategik dan integrasi penapis optik menghasilkan konfigurasi penapis yang teguh yang menghantar panjang gelombang yang dikehendaki, menyekat radiasi yang tidak diingini, dan mengekalkan konsistensi prestasi merentasi variasi pengeluaran -dengan jelas memenuhi permintaan aplikasi penglihatan mesin.
