使用实例

使用SWIR技术对泡罩包装中的隐形眼镜进行可靠检测

隐形眼镜需要无瑕的质量以确保用户的安全和舒适。Basler的ace 2 X visSWIR相机通过透明的泡罩包装和盐水实现精确检测,能够识别甚至最微小的裂纹、气泡或污染物。凭借在可见光到SWIR光谱范围内的卓越灵敏度,它们支持可靠、高通量的视觉检测方案,确保每个镜片符合最高医疗标准。

在可见光下,透明镜片在背景中几乎不可见。在1300纳米SWIR照明下,镜片轮廓清晰显现,从而实现精确检测与检查。
在可见光下,透明镜片在背景中几乎不可见。在1300纳米SWIR照明下,镜片轮廓清晰显现,从而实现精确检测与检查。

检测挑战:当透明度成为障碍时

隐形眼镜泡罩检测是医疗器械制造中最复杂的视觉任务之一,因为它涉及多种透明材料(隐形眼镜本身、盐水、气泡以及透明的塑料泡罩盖)。这些元素在光学上相互作用,导致不可预测的反射、散射和对比度损失。因此,传统的可见光相机通常难以实现可靠的检测。

在可见光下,透明镜片在背景中几乎不可见;而采用1300 nm短波红外照明时,镜片轮廓清晰可辨,支持高精度检测与检验。
在可见光下,透明镜片在背景中几乎不可见;而采用1300 nm短波红外照明时,镜片轮廓清晰可辨,支持高精度检测与检验。

透明材料间的低对比度问题

在可见光或近红外成像中,水、空气和聚合物镜片在灰度值与纹理特征上均呈现相似性。镜片边缘常与背景融合,导致其轮廓或方向难以辨识。即使照明条件或相机角度发生微小变化,镜片轮廓也可能完全消失。这种对比度不足阻碍了材料的精确区分,并造成检测结果不稳定,尤其在高速生产线中更为显著。

水在短波红外光谱中吸收率显著增强,形成自然的对比度分离,从而清晰界定镜片与盐水溶液之间的边界。这种增强的材料分化能力实现了镜片边缘的稳定、可重复检测,即使在快速运动或光照变化条件下也能保持可靠性。

在1300 nm短波红外照明下,接触镜表面的划痕与缺陷清晰可见,显现在标准可见光下无法捕捉的细节。
在1300 nm短波红外照明下,接触镜表面的划痕与缺陷清晰可见,显现在标准可见光下无法捕捉的细节。

隐藏划痕与细微表面缺陷

在注塑、搬运或包装过程中产生的外观缺陷(如划痕、切口和磨损)常被盐水及镜片曲面所掩盖。反射干扰与低对比度使这些瑕疵难以通过标准可见光或近红外相机检测,导致缺陷漏检及检测结果不一致。


短波红外成像通过更有效的盐水穿透性和表面反射抑制突破上述限制。细微厚度变化与微划痕得以以更高对比度显现,从而实现比传统成像方法更可靠、可重复的缺陷检测。

超越可见光极限的成像能力

与传统依赖400–1000 nm反射光的可见光或近红外相机不同,短波红外成像覆盖400–1700 nm更宽光谱范围——在此区间光与水、硅水凝胶等材料的相互作用方式发生本质变化。短波红外波长可穿透半透明与高反光表面,揭示标准成像无法检测的亚表层特征。这种独特的光谱特性使短波红外相机能利用水与聚合物的差异化吸收特性,即使透过盐水填充的泡罩包装也能生成强烈的自然对比度。因此,细微划痕、微裂纹及气泡等缺陷无需复杂照明方案即可清晰显现。凭借更快的信号响应与镜面反射眩光的抑制,短波红外成像可提供更锐利、更稳定的图像——实现高吞吐量接触镜生产中精准的实时缺陷检测与流线化检验流程。

光谱
Basler ace 2 X visSWIR相机同步捕捉可见光与短波红外波段(400–1700 nm),揭露标准成像无法识别的缺陷。
隐形眼镜自动光学检测因盐水泡罩内低对比度与隐藏微划痕而极具挑战。我们与客户协同测试短波红外波长、光学组件与照明配置,实现可靠的高速检测,并加速集成适配的视觉方案。
Basler应用工程师

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