使用案例

使用 SWIR 技術可靠地檢測泡殼包裝中的隱形眼鏡

隱形眼鏡需要完美無瑕的品質,以確保使用者的安全與舒適。Basler 的 ace 2 X visSWIR 相機,可透過透明泡殼包裝和生理食鹽水溶液來進行精確檢測,連最微小的裂縫、氣泡或污染都能檢測到。透過自可見光到 SWIR 光譜的超高靈敏度,能夠進行可靠的高通量檢測,確保每片鏡片都符合最高醫療標準。

在可見光下,透明鏡片在其背景下幾乎看不見;但以 1300 nm 的 SWIR 光源照射,鏡片變得清晰可見,能夠進行精確的檢測和檢驗。
在可見光下,透明鏡片在其背景下幾乎看不見;但以 1300 nm 的 SWIR 光源照射,鏡片變得清晰可見,能夠進行精確的檢測和檢驗。

檢驗挑戰:當透明度成為障礙

隱形眼鏡泡殻檢測是醫療器材製造過程中最複雜的視覺任務之一,因為涉及多種透明材料(隱形眼鏡本身、生理食鹽水、氣泡和透明塑料泡殻)。這些材料在光學上相互影響,產生不可預測的反射、散射和對比度損失。因此往往難以使用傳統可見光相機來進行可靠的偵測。

Under visible light, the transparent lens is nearly invisible against its background. At 1300 nm SWIR illumination, the lens becomes clearly defined, enabling precise detection and inspection.
在可見光下,透明鏡片在其背景下幾乎看不見;但以 1300 nm 的 SWIR 光源照射,鏡片變得清晰可見,能夠進行精確的檢測和檢驗。

透明材料對比度低

在可見光或近紅外線影像中,水、空氣和聚合物鏡片的強度和紋理都很相似。鏡片的邊緣經常融入背景中,因此很難確定其輪廓或方向。任何光線或相機角度的微小變化,都可能導致鏡片輪廓完全消失。這種缺乏對比度的現象,會妨礙材料之間的精確區口,導致檢測結果不穩定,尤其是在高速生產線上。

水對 SWIR 光譜的吸收能力較強,形成自然的對比分離,可清楚界定鏡片與生理食鹽水溶液的對比。即使在快速移動或多變的光線條件下,這種強化的材質區別也能提供穩定、可重複的鏡片邊界偵測。

隱形眼鏡上的缺陷
隱形眼鏡上的刮痕和表面缺陷,在 1300 奈米的 SWIR 光源下變得清晰可見,可以顯現出在標準可見光下看不見的細節。

隱藏的刮痕和細微的表面缺陷

外觀與表面瑕疵,如刮痕、切口與擦傷,可能會在成型、處理或包裝過程中形成,但通常會被食鹽水與彎曲的鏡片表面所隱藏。反光和低對比,使這些瑕疵難以用標準可見光或近紅外線相機偵測,導致瑕疵遺漏和不一致的檢驗結果。


SWIR 成像能更有效地穿透生理食鹽水並減少表面反射,因此可以克服這些限制。細微的厚度變化和微小刮痕能夠以更高的對比度呈現出來,使缺陷偵測比傳統成像方法更可靠、更可重複。

看見超越可見光範圍的世界

傳統可見光或近紅外線相機,依賴 400-1000 nm 範圍內的反射光來運作;與此不同的是,SWIR 成像可在更寬廣的 400-1700 nm 光譜範圍內運作。光線在此範圍內,會與水和矽水凝膠等材料產生不同的互動。在這個範圍內,SWIR 波長可以穿透半透明和反射表面,顯示標準成像方式無法偵測到的表面下特徵。這種獨特的光譜特性,讓 SWIR 相機可以利用水和聚合物的不同吸收特性,即使是穿透充滿食鹽水的泡殼包裝,也能自然產生強烈的對比。因此,無需複雜的光源設定,就能清晰看見細微的刮痕、微裂縫和氣泡等瑕疵。SWIR 成像具有更快的訊號響應速度,並可減少鏡面造成的眩光,提供更清晰、更穩定的影像;因此可在高產量隱形眼鏡生產流程中進行精確、即時的瑕疵檢測,並簡化檢驗程序。

光譜
Basler 的 ace 2 X visSWIR 相機可同時拍攝可見光及 SWIR 波長 (400-1700 nm),顯現標準成像方式所看不到的缺陷。
隱形眼鏡的 AOI 具有挑戰性,因為生理食鹽水泡殻和隱藏微刮痕的對比度很低。我們與客戶合作測試 SWIR 波長、光學元件與光源,實現可靠的高速檢測,並更快地整合正確的視覺設定。
Basler Field Application Engineer Team Leader

ace 2 X visSWIR 相機機型

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