偏振线扫描摄影机

首先是来自Teledyne Dalsa

有三个基本的光线：强度，波长和极化。今天几乎所有相机都是针对单色或彩色成像设计的。单色相机用于测量像素电平的宽带频谱上的光强度，而颜色或多谱相机用于检测红色，绿色，蓝色和近红外波长带2,3的光的强度。类似地，偏振线扫描相机在多个偏振状态下捕获光的强度。

极化提供了许多益处，不仅可以检测几何和表面，而且不仅可以使用传统成像来测量无法检测到的物理性质。在机器视觉中，它可用于增强难以区分的物体的对比度。当与相检测结合时，偏振成像比传统成像更敏感。

采用微偏振滤波器的线扫描偏振相机克服了时间分割和幅度分割等技术的缺点。在行扫描中，不同偏振滤波器方向的多个阵列同时捕获图像，但位置略有不同。空间校正允许摄像机在同一目标点对齐所有通道。线扫描相对于区域扫描的优点是，它不需要任何数字操作就能提供多个本地偏振态数据

Teledyne Dalsa的Piranha偏振光相机采用了一个带四轮连线架构的CMOS传感器。由纳米线组成的微氢化器阵列被放置在硅的顶部;纳米线的间距为140nm和70nm的宽度，而微氢化器过滤器的取向分别在前三个线性阵列上分别为0°，135°和90°。过滤光的强度由下面的阵列记录。Fourth通道是一个未过滤的阵列，其捕获相当于传统图像的总强度，而活性阵列之间的间隙会减少空间串扰。

图像可视化

基于线性强度，偏振图像与常规图像基本不相关。在视觉系统中，数据处理可以在每个特定的偏振状态或它们的组合中实现。考虑到人类无法看到偏振图像，这是很有用的。彩色编码偏振图像可能是最受欢迎的，因为它不仅提供了视觉感知，而且利用了彩色图像的标准数据结构和传输协议。

图3为食人鱼偏振相机拍摄的塑料尺彩色编码偏振图像，其中RGB分别代表0°(s偏振)、90°(p偏振)和135°偏振状态。并比较了由未过滤信道捕获的传统图像。显然，偏振成像揭示了塑料尺内部的累积应力，这是传统成像无法检测到的。

可检测

如今，机器视觉行业在可检测性方面面临着许多挑战，因为速度达到了约100 khz的线率，物体分辨率缩小到亚微米。不同的技术已经发展起来，如时延积分以提高信噪比，以及彩色和多光谱成像以获得光谱特性。然而，根据材料的物理性质，需要更高的对比度。极化在这里起着关键作用，因为它对表面或界面上的任何变化都非常敏感。由于相位检测，基于偏振的成像比基于强度的成像灵敏得多。

总之，通过结合高灵敏度的偏振相位检测和真正的横向分辨率，线扫描偏振成像为下一代视觉系统在许多苛刻的应用中提供了可检测性。

Teledyne Dalsa推出了Piranha4极化™相机，这是机器视觉行业的突破。该高速偏振光相机具有三个本机偏振态以及未过滤的通道。

Piranha4偏振光相机在机器视觉中扩展了检测能力，是检测应力，表面粗糙度，薄膜厚度，合金组合物和3D型材的理想选择。