在很多工业应用中,低对比度,高反光性的成像环境往往会给视觉检测带来较大的挑战,而偏振传感器能提供很大帮助,对比传统的彩色和单色相机传感器,它能帮助发现被隐藏的材质属性,并提供更清晰的可视化。
应用工程师能充分利用偏振传感器的特性,过滤反射光或眩光,对光的偏振角度进行颜色标记来增强图像对比度。产品中不同的材质也会反射和改变光的属性。通常普通的彩色和单色传感器检测光的强度和波长,而偏振传感器能检测和过滤光的反射,折射,散射所产生的偏振光。为了更好的理解Sony 偏振传感器的这种优点,我们先来探讨什么是偏振光。
偏振实际上是光的一种基本属性,表述光电场振动的方向。振动方向和光波前进的方向构成的平面叫振动面。大多数的光源,比如太阳,发出非偏振光,这里我们叫自然光。自然光的振动不限于固定方向,但垂直于光波前进的方向。而偏振光的振动不像自然光的振动那样不限于固定方向,它具有固定方向或方向规则变化,其分为线偏振光,圆偏振光或椭圆偏振光。
当光到达线性偏振片时,如下面的垂直和水平偏振片,振动的方向将会被过滤成只有垂直方向的偏振光或只有水平方向的偏振光。当光的振动方向被严格限定在一个平面上时,称为线性偏振。通常有各种不同类型的偏振片,如晶体,二向色性,薄膜和线栅。(这几种可以网上搜索具体解释),上图的薄膜线性偏振片可以看到他们的偏振角度。
偏振光在机器视觉检测中已经有比较长的历史了,如检测应力点,目标物,减少透明目标物产生的眩光等。典型的偏振系统需要一个或多个额外的偏振片,放置于目标物,光源和相机之间,能检测材料应力,增强对比度,以及分析表面的压痕或划痕。
Sony 在可见光成像之外的领域扩大了自己传感器技术的领导地位,他的第一个意义深远的偏振传感器是新一代的IMX250MZR(单色)传感器,在基于Pregius 5.0MP IMX250 CMOS 传感器的光电二极管上方加入一层偏振片。四个不同角度的偏振片 (90°, 45°, 135° and 0°) 分别放置于单个像元上,每四个像元一组作为一个计算单元。这一创新的4像元块设计中,通过不同方向偏振器之间的关联能够计算偏振的程度和方向。