CST机器视觉中偏振光源的应用

在日常生活中，经常会遇到各种各样的问题“反光”这种现象使我们在观察事物或摄影时有一定的障碍。例如，在水中观察动植物时，水面上经常会有光点影响视线；在阳光充足的沥青路面上，司机的眼睛里经常会有耀眼的强光……因此，在机器视觉中，我们经常会遇到类似的情况:因为工件表面的油漆.镀膜.玻璃.由于包装膜或其他反光材料的影响，工业相机无法成功收集高质量的图像。由于图像对比度低或关键特征无法完全呈现，往往会导致机器视觉系统中的误检.误判.精度低.出现不稳定等现象，甚至输出错误的数据。然而，我们可以利用光的偏振特性来解决这些问题。

2.介绍偏振光

偏振是指水平波的振动向量（垂直于波的传播方向）偏转到某些方向的现象。法国工程师马鲁斯于1808年发现了光8年发现的。众所周知，自然光是一种电磁波，属于水平波。它包含垂直于传播方向的平面上的所有可能方向的振动，平均而言，它在任何方向上都具有相同的振幅，即振动方向是对称的，如图1所示。然而，当光的振动方向对传输方向不对称时，它就变成了偏振光。偏振现象水平波是区别于其他纵波的明显迹象之一。

根据其性质，偏振光可分为平面偏振光（或线性偏振光）、圆形偏振光、椭圆偏振光和部分偏正光。例如，在自然光通过某种介质（偏振片）后，只有一个固定振动方向的光可以通过该介质获得线性偏振光。

为了更好地理解光的偏振现象，我们可以借助实验装置进行生动的阐述。在图3.图4中，P1（起偏器）.P2(检偏器)是两个相同的偏振片。在图3中，自然光(如光或阳光)通过偏振片P1之后，形成偏振光。然而，人类的眼睛无法识别偏振光。如果我们把偏振片放进去，P1的方向是固定的，而偏振片是固定的P2缓慢旋转，可以发现透射光的强度随之而来P2.周期性变化性变化，每转90次°发光强度将逐渐从降低到暗。继续旋转P2.光强从接近零逐渐增强到。可以看出，通过P1的透射光不同于初的入射光，这表明经典P1.透射光的振动对传播方向不对称。图3中的偏振光通过旋转检偏器P2、光强发生变化，在P2平行于线偏振光方向时，光强；在P2垂直于线偏振光方向，光强几乎为零。

在机器视觉光源中应用光的偏振特性，通过合理设计改变光源发射光波的振动方向，限制反射回相机光波的振动方向，可以消除机器视觉中常见的强反射现象。由此产生了偏光光源。

3.偏振光源光路原理

3.偏振片/偏振镜

偏振片是一种由人工方法制成的薄膜。它是通过特殊方法在透明胶层中定期排列选择性吸收强的颗粒晶体制成的。它允许光通过一定的矢量振动方向（这个方向称为偏振方向），并吸收与其垂直振动的光，即具有二向色.因此，自然光通过偏振片后，透射光基本上变成平面偏振光。它是一种常用的偏振器，因为它很容易制造。通过调整两个偏振片的相对方向，可以过滤掉一些强反射。