在機(jī)器視覺(jué)中，不同類型濾光片可用于改善或改變被檢查物體的圖像，盡管濾光片擁有多種類型及特性，但是一般可以簡(jiǎn)單規(guī)劃為兩大類，彩色濾光片與鍍膜濾光片。

彩色玻璃濾光片在機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中廣泛運(yùn)用，它們通過(guò)特定的摻雜玻璃材料實(shí)現(xiàn)吸收和透射光譜的選擇性改變。摻雜劑的選擇取決于所需的透射波長(zhǎng)，其制造過(guò)程與常規(guī)光學(xué)玻璃制造方法類似。這類濾光片之所以備受青睞，是因?yàn)槠湎噍^于干涉濾光片具有較低的成本。更為關(guān)鍵的是，在使用廣角鏡頭或斜角拍攝時(shí)，彩色玻璃濾光片能維持穩(wěn)定的波長(zhǎng)透射性能，不會(huì)顯示透射波長(zhǎng)的變化。

當(dāng)然，彩色玻璃濾光片也存在一些局限性。由于其截止波段通常較寬，透射曲線不如鍍膜干涉濾光片那樣銳利和精確，其透射率也相對(duì)較低，無(wú)法與干涉濾光片相媲美。圖1展示了多種常見的彩色玻璃濾光片的透射曲線，從中可以觀察到其較寬的截止波段以及透過(guò)率函數(shù)斜率的相對(duì)平緩。

（圖1源自網(wǎng)絡(luò)，侵刪）

盡管彩色玻璃濾光片在精確性上可能稍顯不足，但在一些對(duì)成本敏感或特定應(yīng)用場(chǎng)合中，它們依然發(fā)揮著不可替代的作用。

紅外（IR）截止濾光片在機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中也扮演著不可或缺的角色，無(wú)論是作為有色玻璃濾光片還是鍍膜濾光片，它們對(duì)于單色和彩色相機(jī)都極為重要。這主要是因?yàn)榇蠖鄶?shù)機(jī)器視覺(jué)相機(jī)使用的硅傳感器對(duì)波長(zhǎng)高達(dá)約1μm的光線敏感。因此，當(dāng)來(lái)自頭頂熒光燈或其他非必要光源的紅外光照射到傳感器上時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致圖像數(shù)據(jù)的不準(zhǔn)確。

對(duì)于單色相機(jī)而言，紅外光的存在雖然不會(huì)直接導(dǎo)致顏色失真，但它卻會(huì)降低圖像的對(duì)比度，使圖像變得模糊不清。因此，在這些應(yīng)用中，IR截止濾光片同樣發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

除了IR截止濾光片外，還有其他多種類型的有色玻璃濾光片可用于機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用。例如，當(dāng)使用多色光源和彩色傳感器時(shí)，為了獲得更準(zhǔn)確的顏色再現(xiàn)，可以使用日光藍(lán)濾光片進(jìn)行色彩平衡。這類濾光片能夠有效地過(guò)濾掉不需要的光線波長(zhǎng)，確保相機(jī)只接收所需波長(zhǎng)的光線，從而提高圖像的清晰度和準(zhǔn)確性。

鍍膜干涉濾光片在機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用，其性能通常優(yōu)于彩色玻璃濾光片。鍍膜濾光片通過(guò)獨(dú)特的制造工藝，實(shí)現(xiàn)了更銳利的截止過(guò)渡、更高的透射率和更好的阻擋效果。這些濾光片種類繁多，從硬鍍膜熒光濾光片到二向色濾光片再到偏振濾光片，每種都針對(duì)特定應(yīng)用進(jìn)行優(yōu)化。

波長(zhǎng)選擇光學(xué)濾光片是通過(guò)在具有交替高和低折射率的特定基板上沉積介電層來(lái)制造的。基板的表面質(zhì)量和均勻性為濾光片的光學(xué)性能奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也限定了基板材料透射率下降的波長(zhǎng)范圍。介電層的存在使得濾光片能在特定波長(zhǎng)上產(chǎn)生建設(shè)性和破壞性的干涉，從而形成濾光片的詳細(xì)光譜結(jié)構(gòu)，相比彩色玻璃濾光片，其截止帶和通帶更為銳利。

鍍膜濾光片中有多種類型，如帶通、長(zhǎng)通、短通和陷波濾光片，每種都有其特定的阻擋和透射范圍。長(zhǎng)通濾光片主要用于阻擋短波長(zhǎng)并透射長(zhǎng)波長(zhǎng)，而短通濾光片則相反，透射短波長(zhǎng)并阻擋長(zhǎng)波長(zhǎng)。帶通濾光片則選擇性地透射一段特定波長(zhǎng)范圍，同時(shí)阻擋其他波長(zhǎng)。陷波濾光片則是帶通濾光片的反向應(yīng)用，它阻擋一段特定波長(zhǎng)并透射其他波長(zhǎng)。

針對(duì)深度阻擋（高光密度）和陡峭坡度（阻擋到透射的急劇過(guò)渡）設(shè)計(jì)的濾光片，通常用于需要精確光控制的高級(jí)應(yīng)用。然而，在大多數(shù)機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中，這種高度的精度并不是必需的，因此，選擇光密度（OD）為4或更高的濾光片可能會(huì)增加不必要的成本。

值得注意的是，由于硬鍍膜濾光片依賴于光學(xué)干涉來(lái)實(shí)現(xiàn)其精確的透射和截止特性，因此在機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中使用它們時(shí)可能會(huì)遇到一些挑戰(zhàn)。所有干涉濾光片都是針對(duì)特定的入射角（AOI）設(shè)計(jì)的，通常為0°。這意味著在實(shí)際應(yīng)用中，需要確保光線以正確的角度入射到濾光片上，以確保其最佳性能。因此，在安裝和使用鍍膜干涉濾光片時(shí)，必須仔細(xì)考慮和控制光線的入射角度。