机器视觉的滤光片

机器视觉的滤光片

如何增加图像的对比度是在设计视觉系统时要考虑的首要问题。合适的照明方式、孔径尺寸以及镜头都可以增加图像的对比度。但很多情况下，在系统里面加入一片合适的滤光片，可以在增加图像对比度的同时，对系统其他部分产生较小的影响，并且成本也会较低。

滤光片的类型可以分为两大类：吸收型滤光片和干涉型滤光片。吸收型滤光片利用了玻璃中掺杂的物质（通常是重金属）能够特异性吸收特定波段的光，而干涉型滤光片则是利用了薄膜干涉的原理。ContrastMax 视觉滤光片为薄膜干涉型滤光片，采用磁控溅射镀膜工艺。相比吸收型滤光片，具有高透过率，高截止深度和高陡度的优点。

吸收型滤光片和干涉型机器视觉滤光片的对比

通常机器视觉系统中的镜头都具有一定的视场角 (FOV, Field of View)。而且随着对机器视觉系统集成度要求的提高，短焦距透镜得到了越来越广泛的应用，因此系统会具有更大的视场角。吸收型滤光片现在仍然有广泛的应用，一是因为价格便宜；二是因为对角度不敏感。常规的干涉型滤光片工作的入射角范围为 0-5 度，圆锥角或者视场角为 0-10 度。超过这个范围时，滤光片谱图会有明显变形并且蓝移。ContrastMax 视觉滤光片通过精细的膜层设计和优化，以及精确的膜层厚度控制，在 30 度视场角时仍能保持很好的光谱形状（如右图）。

ContrastMax 视觉滤光片典型谱图

ContrastMax 视觉滤光片

CIE 三刺激色度滤光片

借助于专有的精确膜层控制技术，最新推出的三刺激色度滤光片具有高透过率，可精确匹配 CIE1931 标准三刺激值曲线或者客户提供的任意目标曲线，从而能够实现高度准确的色度测量。由于采用磁控溅射镀膜工艺，膜层致密性和牢固度高，滤光片性能不受温度、湿度等环境因素的影响。

以CIE1931 标准三刺激曲线为例，实测曲线高度接近目标曲线。