Die neue Polarisationskamera Piranha4 Polarization von Teledyne Dalsa macht Materialeigenschaften sichtbar, die mit herkömmlicher Bildverarbeitung nicht erkennbar sind. Drei unabhängige Polarisationsdetektoren ermöglichen die schnelle Echtzeiterkennung von Doppelbrechung, Materialspannung, Oberflächenrauheit, Schichtdicke und anderen physikalischen Eigenschaften.
Sie ist das jüngste Mitglied der vielseitigen Piranha4-Zeilenkamerafamilie und misst die Intensität des Lichts, das in verschiedenen Polarisationswinkeln auf die Kamera trifft, nach der Interaktion mit dem Prüfobjekt.
Die Bildverarbeitung auf Basis von Polarisation ist eine leistungsstarke Technik mit enormen Vorteilen. Denn nicht nur die Oberflächenbeschaffenheit wie Rauheit, Kratzer, Dellen und Beschichtung können den Polarisationszustand des Lichts verändern, sondern auch andere physikalische Eigenschaften wie etwa mechanische Belastung oder Doppelbrechung. Das bedeutet, dass sich mit Hilfe des Polarisationsverfahrens Eigenschaften erkennen lassen, die mit keiner anderen Methode sichtbar zu machen sind. Kameras, die diese Technik in Kombination mit der Phasendetektion einsetzen, sind wesentlich empfindlicher als herkömmliche Geräte.
Die Funktionen im Einzelnen:
- Der 2k-Cmos-Zeilensensor mit Zeilenraten bis zu 70 kHz und Cameralink-Full-Schnittstelle erlaubt Bildverarbeitung in Höchstgeschwindigkeit.
- Der Sensor verfügt über drei Zeilen, die mit Nanodraht-Mikropolarisationsfiltern ausgestattet sind. Die Ausrichtung auf drei verschiedene Polarisationswinkel von 0°(s), 90°(p) beziehungsweise 135° ermöglicht die Erkennung dreier verschiedener Polarisationszustände. Ein vierter Kanal ohne Filter erlaubt die direkte Erfassung von Licht jeglicher Polarisationsrichtung.
- Die Bilder eines jeden gefilterten Kanals können zur Anzeige farbkodiert werden.
- Multiple ROIs zur Kalibrierung und Datenreduktion sorgen für eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit.
- Das kompakte Kamerasystem ist wesentlich schneller als andere Technologien und Verfahren auf Basis von Polarisationsfiltern.
Die Kamera kann sowohl bei Transmission als auch bei Reflexion eingesetzt werden. Für beide Konfigurationen wird ein Polarisator vor der Lichtquelle platziert, um linear polarisiertes Licht zur Beleuchtung des Objekts zu erzeugen. Die Änderung der Polarisationszustände des vom Objekt kommenden Lichts kann von drei verschiedenen, unabhängigen Polarisationskanälen der Kamera erfasst werden.
Dank des Einsatzes von etablierten Bildverarbeitungstechnologien benötigt das kompakte, robuste und kostengünstige Einkamerasystem keine teuren und komplexen, alternativen Hardwarelösungen.
Stemmer Imaging, Puchheim
