Prism-Kameras in der Bild verarbeitung

Übersicht über Prism-Kamera-Prinzipien

Prismen kameras nutzen die prismen basierte Lichts paltung stech no logie, um einfallendes Licht auf verschiedene Kanäle zu verteilen. Das Bild jedes Kanals kann während der Bewegung oder aus verschiedenen Mess winkeln eine Ausrichtung genauigkeit auf Pixel ebene erreichen. Bei prismen basierten Kameras besteht der Prismen block aus harten dichroi tischen Beschichtungen, die im Wesentlichen als Interferenz filter fungieren. Diese Filter sind für die primäre Trennung des einfallenden Lichts ver antwort lich.

Arten von Prismen

1. Reflektierende Prismen Reflektierende Prismen arbeiten auf der Grundlage der Gesetze der Reflexion und Brechung. Wenn Licht innerhalb desselben Mediums reflektiert wird, entspricht der Reflexions winkel dem Einfalls winkel. Wenn Licht senkrecht in ein anderes Medium eintritt, bricht es nicht. Die Verwendung eines einzelnen reflektieren den Prismas kann die Menge des vom Instrument empfangenen zurück gegebenen Lichts verringern. In praktischen Anwendungen werden mehrere reflektierende Prismen für Fern messungen verwendet.

2. Das Ablenken, Drehen und Verschieben von Prismen Prismen, die den Lichtweg ablenken oder das Bild von seiner ursprünglichen Achse verschieben, sind in vielen Bildgebung systemen von Vorteil. Das Licht wird typischer weise in Winkeln von 45 °, 60 °, 90 ° und 180 ° abgelenkt. Dies hilft bei der Anpassung der System größe oder des Lichtwegs, ohne den Rest des System-Setups zu beeinträchtigen. Rotierende Prismen wie Dove-Prismen werden verwendet, um invertierte Bilder zu drehen. Shifting-Prismen behalten die Richtung des Lichtwegs bei, während die Beziehung an die Normalität angepasst wird.

3. Polarisierende Prismen Zu den üblichen Varianten gehört der Glan-Foucault-Polarisator, der aus zwei identischen Calcit prismen besteht, die mit Kanten parallel zur optischen Achse geschnitten und mit einem kleinen Luftspalt montiert sind. Dieses Prisma ist über einen Wellenlängen bereich von ungefähr 230 nm im ultravioletten Spektrum bis über 5000 nm in Infrarot strahlung transparent. Dieser breite Wellenlängen übertragungs bereich macht das Glan-Foucault-Prisma in verschiedenen Instrumenten nützlich. Wie das Nicol-Prisma ist das einfallende Licht, das auf das Glan-Foucault-Prisma trifft, in gewöhnliche und außer gewöhnliche Wellen unterteilt, die parallel oder senkrecht zur optischen Achse vibrieren. In diesem Fall wandern die geteilten Lichtwellen jedoch ohne Brechung durch das Prisma, bis sie auf die Glas/Luft-Grenzfläche treffen, wo das gewöhnliche Licht einer totalen inneren Reflexion unterzogen wird. während das außer gewöhnliche Licht mit nur geringer Abweichung durch die Grenze geht.

4. Dispersive Prismen Die Dispersion eines Prismas hängt von seiner Geometrie und der Brechung index dispersion kurve des Prismen substrats ab. Kleine Ablenk winkel bestimmen den kleinen Winkel zwischen dem einfallenden und dem projizierten Licht. Grünes Licht weicht mehr als rotes Licht ab und blaues Licht weicht mehr als Rot und Grün; Rot ist typischer weise definiert als 656,3 nm, Grün als 587,6 nm und Blau als 486,1 nm.

Multis pektrale Prism kameras

Multis pektrale Prismen kameras können einfallendes Licht aufteilen und auf zwei verschiedene Sensoren projizieren, wobei gleichzeitig Inspektionen von sichtbarem Licht und Nah infrarot (NIR) durchgeführt werden: einer für den Farbkanal des sichtbaren Lichts (Wellenlänge 400-700 nm) und der andere für den NIR-Kanal (Wellenlänge 750-900 nm). Mit dieser Funktion kann eine einzelne Kamera sichtbare Elemente, Untergrund fehler oder andere Informationen untersuchen, die bei NIR-Wellenlängen erkennbar sind. Multis pektral kameras sind ideal für die Inspektion von Banknoten, Textilien, Leiterplatten und Bio-Produkten wie Obst und Gemüse.

Spektrale Prismen kameras

Bei der spektralen Prismen bildgebung wird ein Prisma verwendet, um einen einfallenden zusammen gesetzten Lichtstrahl in multis pektrale Strahlen zu zerlegen oder die Strahl richtung zu ändern, und dann Bilder mit unterschied lichen Spektral-oder Dynamik bereichen unter Verwendung mehrerer Sensoren aufzunehmen. Der Vorteil dieser Technologie besteht darin, dass keine „ räumliche Kompensation “von Sensoren erforderlich ist, wenn die Kamera und die zu fotografierende Oberfläche einen bestimmten Winkel bilden. Selbst beim Fotografieren rauer Oberflächen gibt es kein „ Parallaxe “-Problem bei mehreren Sensoren. Mit dieser Technologie gebaute Imaging-Systeme sind einfach zu installieren, hoch genau, kosten günstig und können Multi-Kamera-Bildgebung lösungen vollständig ersetzen. Die Spektral bildgebung stech no logie von Prismen bietet effektive Detektion mittel zur Inspektion von Halbleiter wafern, Obst, Gemüse, Lebensmitteln und Verpackungs materialien.

Grundsätze des optischen Weges

Prismen kameras teilen den Spektral bereich von sichtbarem Licht zu kurzwelligen Infrarot bändern (SWIR) auf und führen eine spektrale Trennung innerhalb der sichtbaren und SWIR-Bänder oder allein innerhalb des SWIR-Bandes durch.

Anwendungs szenarien

Die Prismen technologie kann einfallendes Licht in RGB-Wellenlängen aufteilen und darauf projizierenHochpräzise konfigurierte CCDs. Daher bieten Prismen kameras eine hochpräzise Farb wiedergabe, eine hohe spektrale Empfindlichkeit basierend auf der Wellenlängen trennung (geringe Farbmischung) und können extrem hochpräzise Farbbild daten und hoch dynamische HDR-Bilder ausgeben. Sie bieten auch eine hohe räumliche Auflösung für eine präzise Kanten erkennung und können feine Details des Inspektions ziels identifizieren.

Aufgrund dieser Eigenschaften werden Prismen kameras häufig bei der Inspektion von Obst, Gemüse, Münzen, Banknoten, Textilien, Kunststoffen, LEDs, Schweißnähten, Glas, Sonnen kollektoren, Industrie öfen und beheizten Metallen eingesetzt.

Zusammenfassend bieten Prismen kameras mit ihren fortschritt lichen Licht aufteilung-und Bildgebung funktionen beispiellose Präzision und Vielseitigkeit in verschiedenen industriellen und wissenschaft lichen Anwendungen. Ihre Fähigkeit, hoch auflösende, multis pektrale und genaue Farbbilder bereit zustellen, macht sie zu unverzicht baren Werkzeugen in modernen Bild verarbeitung systemen.