简介：什么是带通滤光片？
在机器视觉中，相机需要清晰且高对比度的图像才能准确完成任务。然而，相机经常会接收到干扰系统的多余光线。带通滤光片是一种安装在相机镜头前的特殊玻璃或塑料光学元件，用于解决这一问题。可以将它看作严格的门卫：它只允许特定“波段”（即颜色）的光线到达相机传感器，同时完全截止其他光线。
带通滤光片如何工作？
光以波的形式传播，不同颜色具有不同的波长。带通滤光片可使某一特定波长范围完全透射，同时像一道坚固的屏障一样截止其他所有波长。
如果机器视觉系统使用红色LED光照明零件，应在相机上安装红色带通滤光片。该滤光片允许零件反射的红色LED光进入相机，同时截止周围环境中的蓝光、绿光和UV光。
机器视觉选择带通滤光片的主要原因
当系统存在照明一致性或对比度问题时，通常应选择带通滤光片。以下是必须使用带通滤光片的具体情况：
- 截止不需要的环境光： 这是使用带通滤光片最常见的原因。工厂车间内有顶灯、从窗户射入的阳光，甚至还有附近焊接产生的火花。这些环境光会随时间变化，并可能降低机器视觉图像的对比度。使用特定颜色的光源（如蓝色LED）以及与之匹配的蓝色带通滤光片后，相机只会看到您提供的光。对于相机而言，阳光和工厂照明几乎不可见。
- 最大限度提高图像对比度： 机器视觉的关键在于对比度，即使需要检测的特征从背景中清晰凸显出来。如果要突出绿色背景上的红色物体，可以用红光照射物体并使用红色带通滤光片。在单色相机中，红色物体会呈现为亮白色，而绿色背景会呈现为纯黑色，从而形成理想的对比度。
- 检测特定颜色或特征： 有时需要检查是否存在特定颜色的标签，或液体是否呈现由其化学性质决定的某种色调。使用精确匹配该颜色的带通滤光片，可使相机仅分析所关注的特定特征，而忽略产品的其余部分。
- 使用激光器或波段高度特定的光源： 激光器发出波段非常窄且纯度很高的光。如果机器视觉系统使用激光测量 3D 轮廓或扫描条形码，极窄带通滤光片几乎必不可少。它可确保相机仅检测到激光线，而不会检测到其他光。
选择滤光片时需要了解的关键术语
选择滤光片时，您会遇到两个主要术语：
- 中心波长（CWL）： 这是需要透射的光学“窗口”的精确中心。如果使用850nm红外光，则需要中心波长为850nm的滤光片。
- 带宽 / 半高全宽（FWHM）: 这表示“窗口”的宽度。较宽的带宽（如 100nm）可让更宽波段的光通过，适合普通 LED 照明。较窄的带宽（如 10nm）仅允许非常窄波段的光通过，非常适合激光应用。
总结
只要需要控制摄像机接收的光，就应选择带通滤光片。它是消除干扰性背景光、提高图像对比度并显著提升机器视觉系统可靠性的最简单有效方法。
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