深紫外光成像,實現可靠的透明材料檢測
黏著劑與樹脂等透明材料,其光學特性往往導致影像對比度不足,因此難以透過傳統機器視覺進行檢測。結合 280 nm 深紫外光(DUV)與 Basler UV 相機技術,可更清楚地呈現透明材料,有助於實現自動化檢測,並提升系統設計的靈活性。

透明材料為何難以進行檢測?
工業製造上廣泛應用各種透明黏著劑與樹脂,在製程中確認材料是否存在、分布狀況與塗佈品質是非常重要的關鍵。然而,材料本身的透明特性,會對自動化光學檢測作業帶來諸多挑戰。
大部分可見光譜的光線(約 400–780 nm)都能穿透這類材料。塗佈在鋁等反光表面上時,拍下的影像可能會以基板的反射光為主,導致材料與背景之間的對比度不佳。
調整光源或觀察角度儘管可以提升可見度,但工業視覺系統往往需要固定相機位置,才能拍攝出穩定的影像;在嚴苛的應用中,往往需要額外配置光源,或從多個方向觀察,因而造成系統複雜度、檢測時間與設備成本的提升。
深紫外光如何讓透明材料清晰可見
相較於可見光,某些透明黏著劑與樹脂對約 280 nm 的深紫外光具有更強的吸收能力,而鋁等反光基材則會將光線反射回相機。這種隨波長而異的光學特性,使材料在影像中呈現亮背景上的暗色區域。

可見光 vs. 深紫外光:黏著劑對比度提升
比較結果顯示,選擇合適的波長,能在不改變相機拍攝位置的情況下,顯著提升影像對比度。
在此示範應用中,使用 280 nm 深紫外光(DUV),僅需 1 ms 的曝光時間,即可清楚區分透明黏著劑與鋁基材,展現 DUV 成像在兼顧高對比度與短取像時間的應用潛力。
提升影像對比度,也能為後續影像處理提供更清晰的依據,例如確認黏著劑有無、邊界偵測與面積量測。
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Basler ace 2 X UV:拍下可見光譜以外的影像細節
光靠深紫外線光源,並不足以有效拍攝影像。傳統工業相機與鏡頭通常針對可見光進行最佳化,在 280 nm 波長下,感光度或光學透射率可能受限。
Basler ace 2 X UV 相機搭載 Sony Pregius S IMX487 感光元件,在 200–400 nm 紫外線範圍內皆具良好感光度。具備 8.1 MP 解析度與全域快門,可針對工業 UV 檢測應用拍攝細緻影像。
搭配可透射 UV 的光學元件與深紫外線同軸光,該相機可拍出傳統可見光系統難以達成的影像對比度。
若要穩定發揮效能,相機、鏡頭與光源必須一併選定,更需同時考量材料的吸收特性、基板反射率、光學透射率與檢測幾何配置。
透明材料檢測並非總是需要提高相機解析度,真正的挑戰在於產生足夠的影像對比度。結合 280 nm 深紫外光、對紫外光敏感的相機與合適的光學元件,可清楚呈現在傳統光源下難以辨識的黏著劑圖案,為工程師建立自動化檢測提供更可靠的影像基礎。
深紫外光成像在自動化檢測中的優勢
透過提高透明材料與背景之間的辨識度,深紫外光(DUV)成像為工業品質檢測開創更多可能。
提升透明材料可見度:提高影像對比度,有助於檢測黏著劑的有無、分布、邊界與覆蓋範圍。
視覺系統設計更具彈性:在適當的應用中,將拍攝位置固定下來,可以降低對多角度觀察或複雜光源配置的需求。
檢測週期可望縮短:示範應用中僅需 1 ms 的曝光時間,展現深紫外光在短取像時間應用中的潛力。
除了黏著劑檢測之外,同樣的成像原理也可適用於其他透明樹脂與玻璃材料,實際情況由材料的 UV 吸收特性、基板與檢測需求等決定。
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