棱镜相机在机器视觉中的应用

光学棱镜相机原理综述

棱镜相机利用基于棱镜的分光技术将入射光分配到不同的通道中。每个通道的图像都可以在运动期间或从不同的测量角度实现像素级的对齐精度。在基于棱镜的相机中，棱镜块由硬二向色涂层组成，其基本上用作干涉滤光片。这些滤光器负责入射光的初级分离。

光学棱镜的类型

反射棱镜: 反射棱镜根据反射和折射定律工作。当光在同一介质内反射时，反射角等于入射角。当光垂直地进入另一介质时，它不折射。使用单个反射棱镜可以减少仪器接收的返回光的量。在实际应用中，多个反射棱镜用于长距离测量。
偏转、旋转和移位棱镜使光路偏转或使图像从其原始轴移位的棱镜在许多成像系统中是有益的。光通常以45 ° 、60 ° 、90 ° 和180 ° 的角度偏转。这有助于调整系统尺寸或光路，而不会影响系统设置的其余部分。旋转棱镜，例如Dove棱镜，用于旋转倒像。移动棱镜保持光路的方向，同时将其关系调整为法线。
偏振棱镜常见的变体包括Glan-Foucault偏振器，该偏振器由两个相同的方解石棱镜制成，其边缘平行于光轴并安装有小气隙。该棱镜在从紫外光谱中的大约230 nm到红外辐射中的超过5000 nm的波长范围内是透明的。这种宽的波长传输范围使格兰-福柯棱镜在各种仪器中有用。与Nicol棱镜一样，入射到Glan-Foucault棱镜的入射光分为平行或垂直于光轴振动的普通波和非凡波。然而，在这种情况下，分割的光波在没有折射的情况下穿过棱镜，直到遇到玻璃/空气界面，在那里普通光经历了全内反射，而非凡的光穿过边界只有轻微的偏差。
色散棱镜棱镜的色散取决于其几何形状和棱镜基板的折射率色散曲线。小偏转角决定了入射光和投射光之间的小角度。绿光比红光偏离更多，并且蓝光比红光和绿光偏离更多; 红色通常定义为656.3 nm，绿色定义为587.6 nm，蓝色定义为486.1 nm。

多光谱棱镜相机

多光谱棱镜相机光学棱镜生产厂家:可以分割入射光并将其投射到两个不同的传感器上，同时执行可见光和近红外 (NIR) 检查: 一个用于可见光颜色通道 (波长400-700 nm) 另一种用于NIR信道 (波长750-900nm)。该特征允许单个相机检查可见元素、表面下缺陷或在NIR波长下可检测的其他信息。多光谱相机是检测纸币、纺织品、电路板和有机产品 (如水果和蔬菜) 的理想选择。

光谱棱镜相机

光谱棱镜成像涉及使用棱镜将入射复合光束分解为多光谱光束或改变光束方向，然后使用多个传感器捕获具有不同光谱或动态范围的图像。这项技术的优点是，当相机和表面形成一定角度拍摄时，它消除了对传感器的 “空间补偿” 的需要。即使在拍摄粗糙表面时，也不存在跨多个传感器的 “视差” 问题。使用该技术构建的成像系统易于安装，高度准确，具有成本效益，并且可以完全替代多摄像机成像解决方案。棱镜光谱成像技术为检测半导体晶片、水果、蔬菜、食品和包装材料提供了有效的检测手段。