{"id":653,"date":"2018-06-12T22:00:00","date_gmt":"2018-06-12T22:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/framos.com\/articles\/mehr-kontrast-und-bessere-sicht-fuer-vision-systeme\/"},"modified":"2024-04-24T21:20:24","modified_gmt":"2024-04-24T21:20:24","slug":"mehr-kontrast-und-bessere-sicht-fuer-vision-systeme","status":"publish","type":"articles","link":"https:\/\/framos.com\/de\/fachartikel\/mehr-kontrast-und-bessere-sicht-fuer-vision-systeme\/","title":{"rendered":"Mehr Kontrast und Bessere Sicht f\u00fcr Vision-Systeme"},"content":{"rendered":"

Wie Polarisation die Bildqualit\u00e4t in schwierigen Lichtverh\u00e4ltnissen verbessert und welche Applikationen davon profitieren.<\/h3>\n

F\u00fcr die Aufnahme des optimalen Bildes in einem Vision-System halten die Lichtbedingungen oder das zu betrachtende Objekt oft einige Herausforderungen bereit. Zuviel Licht, Reflexionen, Dunst oder gl\u00e4nzende Materialien k\u00f6nnen die Bildqualit\u00e4t und damit die Ergebnisse der Bildanalyse und Inspektion schm\u00e4lern. Der Einsatz von Polarisationsfiltern oder -sensoren reduziert die Blendung und Reflexion von Oberfl\u00e4chen, so dass sich die Sichtbarkeit von Strukturen, Fehlern oder Formen erh\u00f6ht. \u00c4hnlich wie mit einer Sonnenbrille werden Reflexionen und Lichtablenkungen entfernt – das Bild erscheint deutlicher, kontrastreicher und lebendiger.<\/p><\/blockquote>\n

Was ist Polarisation und was bewirkt sie?<\/strong>
\nLicht ist physikalisch betrachtet elektromagnetische Strahlung, das hei\u00dft eine Welle. Die Polarisation einer Welle meint dabei die Richtung der Amplitude des elektrischen Feldes, sie beschreibt den Schwingungszustand des Lichts. Es kann zwischen linear polarisierten, zirkular polarisierten sowie elliptisch polarisierten Wellen unterschieden werden, wobei Polarisation in der Bildverarbeitung sich in den meisten F\u00e4llen auf linear polarisiertes Licht bezieht. Auf der Erde ist Licht von Natur aus nicht polarisiert, das hei\u00dft, die Wellen schwingen in allen Ebenen gleicherma\u00dfen. Nicht polarisiertes Licht trifft, in verschiedenen Schwingungszust\u00e4nden und Winkeln auf Objekte und Fl\u00e4chen. Dabei kann das Licht reflektiert oder gestreut werden, es entstehen in der Bildverarbeitung unerw\u00fcnschte Blendungen, Blitze oder Lichtflecken. Diese k\u00f6nnen entscheidende Bildinformationen \u00fcberdecken oder \u00fcberstrahlen und damit die Analyse der aufgenommenen Bilder sowie die Inspektion der Objekte beeintr\u00e4chtigen.<\/p>\n\n\n\n\n
\"ReflectionsgXiR5JAeVzjfr\"<\/td>\n\"Light-wavespLrpKG3Di13sq\"<\/td>\n<\/tr>\n
Abbildung 1: Lichtreflektionen<\/td>\nAbbildung 2: Licht unterschiedlicher Wellenl\u00e4ngen<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Das Unsichtbare sichtbar machen
\n<\/strong>Ein Polarisationsfilter wirkt auf die unpolarisiert ankommenden Lichtwellen indem er die Wellen einer bestimmten Ausrichtung beziehungsweise Polarisationsebene herausfiltert, was in etwa 50% des einfallenden Lichts entspricht. Spiegelt sich Licht an einer Oberfl\u00e4che, wird eine Polarisationsebene st\u00e4rker reflektiert als die andere – mithilfe eines Polfilters kann somit nur der Lichtanteil durchgelassen werden, der die Spiegelung nicht enth\u00e4lt und damit den Blick auf das Bild dahinter freigibt. Aufgrund dieser Eigenschaften werden Polarisationsfilter in den meisten F\u00e4llen zur Minderung von Reflektionen eingesetzt, um das eigentliche Bild \u00e2\u20ac\u017edahinter\u201c sichtbar zu machen. In Abbildung 3 werden mit dem Einsatz eines Polfilters die Steine unter der Wasseroberfl\u00e4che sichtbar. Polarisationsfilter eignen sich sowohl f\u00fcr Monochrom- und Farbaufnahmen, da sie keinen Einfluss auf die Farben des inspizierten Bildes zeigen.<\/p>\n\n\n\n\n
\"PolarisationKtI1iVa8CGNVu\"<\/td>\n<\/tr>\n
Abbildung 3: Bild mit und ohne Nutzung eines Polarisationsfilters (c)Sirui Deutschland GmbH<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

In der industriellen Bildverarbeitung helfen Polarisationsfilter bei der Inspektion von Objekten und Oberfl\u00e4chen, sie decken ansonsten nicht sichtbar gewordene Fehler sowie Strukturen auf und unterst\u00fctzen die verbesserte Formerkennung.<\/p>\n