热反射滤镜（热镜）这种特殊的滤镜类型属于反射滤镜类别。通过将几个介电层蒸发到中性滤镜上，可以实现反射。可见光的波长几乎完全通过。由于光的许多红外部分被反射，因此也称为热镜（光的热比例镜）。典型的反射范围是750至1100纳米。由于它们在整个可见光范围内具有均匀的透射率，因此适用于...
偏光滤镜这些滤光片能够避免在使用不完全散射的光源时产生的反射。反射会在深色，有光泽的材料上显示为完全白色的图像区域，从而覆盖了检查特性，从而阻碍产品的检查。在以下情况下可以避免令人反感的反射：液体表面，例如水等。玻璃表面反光塑料表面闪亮的金属材料在机器视觉中如何抑制干扰反射，通常...
这些滤镜根据工作原理命名：日光透射滤镜，紫外线消除滤镜，紫外线和红外线消除滤镜或带通滤镜均属于此类。它们的工作原理基于特定波长范围的半透明性以及由于干扰而消除的其他频率。干扰滤波器的简化原理破坏性干涉原理为此，将几个金属反射层和薄电介质消色差层蒸发到透明玻璃上。在折射率不同的两种...
中性灰色滤镜类似于相机系统的太阳镜。所有波长的强度或多或少地被衰减。均匀降低图像亮度可避免场景过度曝光。从特定的光量开始，相机系统不再能够通过减少曝光时间来正确响应。这主要适用于CCD传感器，由于较短的曝光时间，CCD传感器可能会对整个图像产生过度曝光效果，起霜和拖影效果。光学器...
彩色滤光片是由有色玻璃制成的吸收滤光片，可以吸收特定波长范围内的光，并在不同程度上使其他范围的光通过。根据技术功能和特定波长范围内的半透明性，这些吸收滤光片称为彩色滤光片，日光消除滤光片，高通滤光片等。经典滤色片它们通常用于单色相机，以便滤出整个光谱中的光，从而产生类似彩色照明的...
球差也称为孔径误差。此错误发生在半径固定的（普通）球面镜片上。球面会聚和分散透镜类型它们在中心和边缘显示不同的焦距，穿过镜头边缘的光线的焦距比中心光线的焦距长，并且在传感器之前或之后聚焦。具有明显球差的镜头会产生柔和的稍微模糊的图像，因为清晰的核心图像会干扰模糊的图像。球差的形成...
色差纵向误差，也称为色差，首先是出现在所有球面透镜上的正常现象。棱镜的光折射效果是基于此效果的：光的折射取决于波长，即取决于所用光的颜色，透镜的焦点会根据波长发生变化。色差非矫正透镜系统的白光。尤其在图片的边缘可见。彩色纵向误差聚焦差异会导致颜色条纹尤其是在使用极端广角光学元件和...
杂散光在光进入光密度不同的另一种材料（例如从空气到玻璃）的每个表面上都会产生杂散光。每个表面的杂散光部分约为5％，在一个光学系统中有5-7个透镜系统，该部分的总和可能更大。光的损失和图像对比度的降低。在机器视觉应用中亮度损失，但是图像对比度明显较差，通常会导致测量结果和检测率更加...
渐晕渐晕是指图像向边缘的阴影。对于机器视觉来说会损害测量结果。人工渐晕如果最大可能的光路在机械上受到限制，例如由于外壳，镜头座或滤光片支架的边缘，我们称之为人工渐晕。这很容易理解：通过镜头的有效开口变窄为杏仁形，相邻的非半透明区域会收缩图像。自然光照衰减（渐晕）自然光衰减是由物理...
光学畸变失真是旋转对称的图像误差，从图像的中心向图像边缘增加。在此过程中，会在图像平面内对图像比例进行局部修改，这对于测量应用程序可能造成很大的干扰。如果放大倍率朝着像场的边缘上升，则正方形将以缓冲形的方式变形。相反，我们说的是桶形失真。不同类型的失真逆焦设计中的广角镜头容易产生...
光学误差镜头系统中可能发生光学错误，这些错误都会干扰成像过程：对于图像处理器来说，这会导致图像的不对称弯曲或压缩的几何变形。典型的成像误差是球差和色差，彗差和像散。它们会导致传感器上的复制品模糊。进一步的光学误差是由渐晕，由于缺少涂层而造成的大量杂散光以及太少的MTF引起的。它们...
对于测量应用，非常精细的图像细节的检查，以及非常小的相机像素上的光学描绘，光学分辨率都特别受关注。明显的质量差异在很大程度上取决于所使用的眼镜，镜片涂层和整个光学设计。特别是诸如球差或色差，彗形像差和像散之类的光学误差会导致图像模糊，从而导致分辨率显着降低。标准镜头由于各种光学误...
高透明度对于现代成像镜头很重要。由于相机像素较小，因此需要大量的光线。许多C卡口镜头都遵循这种趋势，并具有快速的F挡光圈，例如f/1.2或f/1.4。但是，镜片的高光谱透射率也很重要。光学涂料-避免反射当光线穿过玻璃镜片时，会产生损耗：表面会反射光，材料内部会吸收光，而出...
光学的“质量”是什么构成的？该术语结合了光学和机械性能的全面组合，这取决于应用场合，是特别有意义的。最终，必须在价格/性能与光学质量之间做出折衷。高透射率（低杂散光）描绘物体时高图像对比度高的分辨率低渐晕，即图像亮度均匀低几何变形低光学成像误差，例如球差或色差，彗形像差和像散机械...
为了获得最佳的检查结果，几乎所有应用都必须使图像具有最佳清晰度。由于固定的机械默认值，光学元件和零件之间的工作距离是固定的，并且聚焦只能执行一次。清晰图像的先决条件正确聚焦光学镜片的高光学质量（几乎没有光学误差），能够分辨出具有最高对比度和细节丰富度的最佳结构适合的相机传感器，具...
光学器件的光圈与透镜的光圈相对应，光可以通过透镜的光落在传感器上。因此，它直接负责图像的亮度。孔的大小是通过重叠叶片的圆形排列来实现的，重叠叶片的功能对应于人眼的瞳孔。这是通过从透镜边缘径向限制光路来完成的。改变光圈会影响相机的曝光时间图像景深较高的焦距会导致更长的曝光时间，但是...
像圈直径即使使用相同的镜头连接（如尼康卡口或C卡口），镜头也可以具有不同的像圈直径。这是指传感器表面可以被光学部件以均匀的方式暴露，而边缘上没有明显的阴影。像传感器尺寸的规格一样，光学元件的像圈通常也以英寸为单位（等效于管状摄像机）。例如，1/2“C型安装光学元件可以暴露1/3...
镜头座，法兰焦距和后焦距机器视觉相机主要使用C型接口连接来安装镜头。如果是非常紧凑的“糖立方”摄像机，则还可以找到CS安装接口，以便为摄像机电子设备提供更大的安装空间。CS卡口是监控摄像机的通用标准。C型接口的法兰焦距为17.5毫米。C型接口或CS型接口是规格为1-32UN-2A...
可以使用简单的公式来计算合适的光学元件。然而，由于以简单的镜头系统为基础，因此计算出的结果仅代表近似值。然而，实际上，要使4-7个镜头（组）交互作用，以使图像尽可能没有错误。然而，简单的计算在大多数时间都足够精确，以便根据像场计算出校正到几毫米或几厘米的工作距离。用于计算的最重要...
远心镜头如果要在物体位置变化的情况下（在X和Y方向上跨像场）进行测量而没有透视畸变，则这种特殊类型的镜头主要用于测量应用中。光学器件的孔径角在某个固定区域内实际上为零度，即，在理想情况下，光路几乎绝对平行。结果是图像没有透视误差，图像的每个部分都平行于光路进行描绘：与立体光学系统...
偏心镜片偏心镜片是最常用的镜片类型。固定焦距以及变焦镜头均基于此光学原理，并且与人的视角相对应。偏心法向透镜具有光学器件朝向物体以及朝向传感器的固定孔径角。对于偏心变焦镜头，光圈角是可变的。偏心镜片的特征较大尺寸的更靠近光学中心的相等大小的对象。如果它们距离较远，则将它们显示为较...
选择合适的镜头至关重要：测试对象通过视频图像-传感器光学元件捕获并由相机传感器“解释”的图像。所有组件，例如照明，测试对象，合适的滤镜，相机传感器，尤其是光学组件，都与监视器上可见和可评估的“图片”有很大关系。实际上，根据质量，每个镜头都有不同程度的光学故障，这些故障会在图像信息...
三角剖分原理激光线以倾斜角度指向表面。它倾斜在表面上并创建可见线。在物体较低的区域，光束略微偏移。借助于照相机，可以在图像中确定亮激光线的这种位移。如果激光以浅角度入射到物体上，即使高度的最小差异也会导致线条的强烈位移，但是，检测到的高度范围很低。在实践中，即使没有十分的努力，也...
激光照明激光可用作工业机器视觉的特殊照明。激光束可以具有不同的形状，除了点或线形之外，它们是通过衍射光学元件产生的。典型的激光投影图案借助于投影的激光束图案，可以在图像中进行检查和评估，这是使用常规形式的照明无法实现的。为什么使用激光进行检查？激光代表可聚焦的光束，即使在更长的工...
偏光通过在任何工业照明之前的偏振膜，可以使光偏振。用户可以使用厚度为0.25毫米至1毫米的柔性箔。2毫米或更厚的较厚过滤器通常以硬塑料板的形式提供。如果在光学系统的前面放置一个附加的玻璃偏振滤光镜，则偏振光将有选择地被阻挡或通过。利用极化效应这样，可以避免在以下方面产生干扰反射：...
紫外线照明另一种突出特征的方法是使用波长为10至400nm的紫外线。借助于荧光灯（“黑光”）或紫外线LED，产生在“UV-A范围”附近的波长为365纳米的紫外线相对简单。示例：典型的UVLED的光谱然而，即使在该范围内，普通的玻璃也会吸收大量的发射光。这也适用于摄像系统的标...
红外照明从大约780nm到1mm（即1,000,000nm）的波长范围被称为红外辐射（在当前被广泛讨论的太赫兹辐射范围内使用，该范围用于所谓的“人体扫描仪”）。红外辐射通常也称为热辐射。但是，在工业机器视觉中，大多数应用都位于近红外范围内，该范围包括780至3000nm的...
有色光和有色物体在工业机器视觉中，彩色光源的使用至关重要。使彩色光与测试对象的颜色巧妙地协调一致，可以增加（或减少）特定颜色的对比度。这样，可以更好地区分灰度图像中具有相似亮度值的颜色。因此，红色和邻近的绿色导致不同的灰色阴影。以这种方式避免使用彩色照相机（特别是使用单芯片彩色照...
测试对象的表面和材料颜色对最终的相机图像具有至关重要的影响。颜色除了提到的表面效果外，还吸收了大量的入射光（主要是可见光），因此反射率会进一步降低。在这方面，重要的是在物体上是否只有易于渗透的薄油漆涂层或测试物体是否已完全染色。日光彩色图像：日光比较白光LED正常灰度值。鲜艳的颜...
结合光源的表面几何形状会严重影响最终的视频图像。特别是在使用对齐的点状光源时，简单来说“入射角=反射角”适用于反射光。这尤其适用于准直的入射光（聚光/远心原理），因为发出的光非常平行，并且不会发出漫射光。但是，漫射照明技术也可以产生定向光：漫射同轴入射光将较大的一部分发射到一个方...
