A coordinación entre as lentes industriais e as fontes de luz xoga un papel fundamental no desenvolvemento de sistemas de visión artificial de alto rendemento. Para lograr un rendemento óptimo de imaxe, é preciso aliñar exhaustivamente os parámetros ópticos, as condicións ambientais e os obxectivos de detección. A continuación, descríbense varias consideracións clave para unha coordinación eficaz:
I. Equilibrio entre a apertura e a intensidade da fonte de luz
A apertura (número F) afecta significativamente á cantidade de luz que entra no sistema.
Unha pequena apertura (número F alto, por exemplo, F/16) reduce a entrada de luz e require compensación mediante unha fonte de luz de alta intensidade. A súa principal vantaxe é unha maior profundidade de campo, o que a fai axeitada para aplicacións que impliquen obxectos con variacións de altura significativas.
Pola contra, unha gran apertura (número F baixo, por exemplo, F/2.8) permite que entre máis luz, o que a fai ideal para ambientes con pouca luz ou escenarios de movemento a alta velocidade. Non obstante, debido á súa pouca profundidade de campo, é esencial garantir que o obxectivo permaneza dentro do plano focal.
II. Apertura óptima e coordinación da fonte de luz
Normalmente, as lentes acadan a súa mellor resolución con aperturas medias (aproximadamente un ou dous pasos menores que a apertura máxima). Con esta configuración, a intensidade da fonte de luz debe axustarse axeitadamente para manter un equilibrio favorable entre a relación sinal-ruído e o control da aberración óptica.
III. Sinerxía entre a profundidade de campo e a uniformidade da fonte de luz
Ao usar unha pequena apertura, recoméndase emparellala cunha fonte de luz superficial moi uniforme (por exemplo, unha fonte de luz de reflexión difusa). Esta combinación axuda a evitar a sobreexposición ou subexposición localizada, garantindo a consistencia da imaxe en condicións que requiren unha gran profundidade de campo.
Ao usar unha gran apertura, pódense empregar fontes de luz puntuais ou lineais para mellorar o contraste dos bordos. Non obstante, é necesario axustar coidadosamente o ángulo da fonte de luz para minimizar a interferencia da luz dispersa.
IV. Correspondencia da resolución coa lonxitude de onda da fonte de luz
Para tarefas de detección de alta precisión, é esencial seleccionar unha fonte de luz que se aliñe coas características de resposta espectral da lente. Por exemplo, as lentes de luz visible deben combinarse con fontes LED brancas, mentres que as lentes infravermellas deben usarse con fontes láser infravermellas.
Ademais, a lonxitude de onda da fonte de luz seleccionada debe evitar as bandas de absorción do revestimento da lente para evitar a perda de enerxía e a aberración cromática.
V. Estratexias de exposición para escenas dinámicas
En escenarios de detección de alta velocidade, adoita ser necesario combinar unha gran apertura con tempos de exposición curtos. Nestes casos, recoméndase unha fonte de luz pulsada de alta frecuencia (por exemplo, unha luz estroboscópica) para eliminar eficazmente o desenfoque de movemento.
Para aplicacións que requiren tempos de exposición longos, débese usar unha fonte de luz continua estable e considerar medidas como filtros polarizadores para suprimir a interferencia da luz ambiental e mellorar a calidade da imaxe.
Data de publicación: 21 de agosto de 2025