بخبرتي في مجال قياس الرؤية لأكثر من عقدين، لاحظتُ أن العديد من العملاء يواجهون مشكلةً متكررة: غالبًا ما تكون نتائج قياس المواد الشفافة أو شبه الشفافة غير مرضية. قد تبدو أجزاء الزجاج والأكريليك والبلاستيك الشفاف وبعض العناصر البصرية المطلية بطبقات خاصة عادية، لكنها غالبًا ما تُسبب تحدياتٍ كبيرةً في ظل أنظمة قياس الرؤية.

عند اختبار أجزاء الزجاج أو الأكريليك لأول مرة، يجد العديد من العملاء أن الحواف غير واضحة، ويكاد يكون من المستحيل تمييز الحدود الحقيقية في الصورة. ويُبلغ البعض عن رؤية خطوط مزدوجة، حيث يُظهر الجزء نفسه مواضع حواف مختلفة، مما يؤدي إلى اختلافات كبيرة في قياسات الأبعاد. وتنتشر هذه المشكلة بشكل خاص في الزجاج البصري، والشاشات الشفافة، والعدسات، والأغطية الدقيقة.

يكمن السبب الجذري في الخصائص البصرية لهذه المواد. يعتمد قياس الرؤية على الضوء المنعكس من السطح لتشكيل حواف واضحة. تسمح الأجزاء الشفافة بمرور معظم الضوء، بينما ينعكس جزء صغير فقط إلى الكاميرا، مما يؤدي بطبيعة الحال إلى حواف ضبابية. علاوة على ذلك، يمكن للضوء المنقول أن ينكسر وينعكس عدة مرات بين الأسطح، مما ينتج عنه "حواف زائفة" متداخلة في الصور، وأحيانًا تكون أكثر وضوحًا من الحافة الحقيقية، مما يُضلل البرامج. تُشتت الأسطح شبه الشفافة أو المتجمدة الضوء بشدة، مما يُؤدي إلى توزيعات غير متساوية لدرجات الرمادي، ويتسبب في تشويش الخوارزميات بسبب التشويش.

واجه أحد العملاء هذه المشكلة أثناء قياس غطاء زجاجي. فبغض النظر عن كيفية ضبط النظام، ظلت حواف الصورة غير واضحة، وتذبذبت الأبعاد المقاسة بعشرات الميكرونات. في البداية، اشتبه العميل في عدم استقرار الجهاز. بعد التحليل، تبيّن أن المشكلة ليست في الجهاز، بل في تداخل الإشارات من السطحين العلوي والسفلي بسبب نفاذ الضوء، مما منع البرنامج من تحديد الحافة الحقيقية بدقة. وبدون معالجة سليمة، لا يمكن لنتائج القياس أن تكون مراجع عملية موثوقة.

ولمعالجة هذه التحديات، أنصح العملاء عادة باتخاذ عدة تدابير:

١. اضبط الإضاءة. غالبًا ما تكون مصابيح الحلقة القياسية غير فعّالة للأجزاء الشفافة. أنصح عادةً باستخدام الإضاءة الخلفية. تُبرز الإضاءة الخلفية المحورية الخطوط الخارجية كظلال، مما يُنتج حوافًا واضحة جدًا، وهي حل شائع لقياس الأجزاء الشفافة. بالنسبة للمواد شبه الشفافة أو شديدة التشتت، يُمكن للضوء المنتشر بزاوية منخفضة أو الإضاءة المُركّبة تحسين تباين الحواف.

٢. المعالجة المؤقتة للأسطح. بموافقة العميل، يُمكن تحويل الضوء المنبعث إلى انعكاس منتشر باستخدام رذاذ مُظهِّر أو لصق غشاء مُجمد مؤقت. وجد أحد العملاء، أثناء قياسه أجزاءً بلاستيكية شفافة، أنه بعد استخدام رذاذ قابل للغسل، أصبحت حواف الصورة واضحة، وتحسنت إمكانية تكرار القياس بشكل ملحوظ. تُضيف هذه الطرق خطوات إضافية، لذا يجب على العملاء موازنة الفوائد مع متطلبات الإنتاج.

٣. تحسين خوارزميات البرمجيات. يعتمد قياس الأجزاء الشفافة بشكل كبير على الخوارزميات. يُمكّن التجهيز متعدد العتبات من التمييز بشكل أفضل بين الحواف الحقيقية والخطوط المنحنية الزائفة، كما يُمكن للترشيح إزالة النقاط غير المستقرة الناتجة عن التشويش البصري. في حالة وجود حواف مزدوجة، يُمكن للمعايير الهندسية أن تُساعد في اختيار الحافة التي تُلبي متطلبات العملية فقط. كما يُحسّن التجهيز الفرعي للبكسل من إمكانية التكرار، حتى لو كانت الحواف غير واضحة بعض الشيء.

٤. ضع في اعتبارك البيئة والتركيبات. قد تؤثر الخلفية بشكل كبير على تصوير الأجزاء الشفافة. أنصح عادةً باستخدام طبقة سوداء لزيادة التباين. يجب تجنب تركيبات الإضاءة في المسار البصري، لأنها قد تُسبب انعكاسات إضافية وتتداخل مع كشف الحواف.

باختصار، تنبع التحديات الرئيسية في قياس المواد الشفافة وشبه الشفافة من نفاذية الضوء وانكساره وتشتته. إن فهم هذه الظواهر البصرية، إلى جانب الإضاءة المناسبة ومعالجة الأسطح وتحسين الخوارزميات، يُمكّن من حل معظم المشكلات. لقد أظهرت لي خبرتي الممتدة على مدى عقدين من الزمن أن قياس الرؤية لا يقتصر على دقة المعدات فحسب، بل يتطلب فهمًا عميقًا لخصائص المواد والمبادئ البصرية. ولا يُمكننا قياس الأجزاء الشفافة بدقة وثبات إلا من خلال معالجة كلا الجانبين.