機器視覺的濾光片

機器視覺的濾光片

如何增加圖像的對比度是在設計視覺系統時要考慮的首要問題。合適的照明方式、孔徑尺寸以及鏡頭都可以增加圖像的對比度。但很多情況下，在系統里面加入一片合適的濾光片，可以在增加圖像對比度的同時，對系統其他部分產生較小的影響，并且成本也會較低。

濾光片的類型可以分為兩大類：吸收型濾光片和干涉型濾光片。吸收型濾光片利用了玻璃中摻雜的物質（通常是重金屬）能夠特異性吸收特定波段的光，而干涉型濾光片則是利用了薄膜干涉的原理。ContrastMax 視覺濾光片為薄膜干涉型濾光片，采用磁控濺射鍍膜工藝。相比吸收型濾光片，具有高透過率，高截止深度和高陡度的優點。

吸收型濾光片和干涉型機器視覺濾光片的對比

通常機器視覺系統中的鏡頭都具有一定的視場角 (FOV, Field of View)。而且隨著對機器視覺系統集成度要求的提高，短焦距透鏡得到了越來越廣泛的應用，因此系統會具有更大的視場角。吸收型濾光片現在仍然有廣泛的應用，一是因為價格便宜；二是因為對角度不敏感。常規的干涉型濾光片工作的入射角范圍為 0-5 度，圓錐角或者視場角為 0-10 度。超過這個范圍時，濾光片譜圖會有明顯變形并且藍移。ContrastMax 視覺濾光片通過精細的膜層設計和優化，以及精確的膜層厚度控制，在 30 度視場角時仍能保持很好的光譜形狀（如右圖）。

ContrastMax 視覺濾光片典型譜圖

ContrastMax 視覺濾光片

CIE 三刺激色度濾光片

借助于專有的精確膜層控制技術，最新推出的三刺激色度濾光片具有高透過率，可精確匹配 CIE1931 標準三刺激值曲線或者客戶提供的任意目標曲線，從而能夠實現高度準確的色度測量。由于采用磁控濺射鍍膜工藝，膜層致密性和牢固度高，濾光片性能不受溫度、濕度等環境因素的影響。

以CIE1931 標準三刺激曲線為例，實測曲線高度接近目標曲線。