Координацията между индустриалните лещи и източниците на светлина играе критична роля в разработването на високопроизводителни системи за машинно зрение. Постигането на оптимална производителност на изображенията изисква цялостно съгласуване на оптичните параметри, условията на околната среда и целите на детекция. По-долу са очертани няколко ключови съображения за ефективна координация:
I. Балансиране на блендата и интензитета на светлинния източник
Блендата (F-числото) влияе значително върху количеството светлина, влизащо в системата.
Малката бленда (високо F-число, напр. F/16) намалява приема на светлина и изисква компенсация чрез високоинтензивен светлинен източник. Основното ѝ предимство е увеличената дълбочина на рязкост, което я прави подходяща за приложения, включващи обекти със значителни вариации във височината.
Обратно, голямата бленда (ниско F-число, например F/2.8) позволява навлизането на повече светлина, което я прави идеална за условия със слаба светлина или за сценарии с високоскоростно движение. Поради малката дълбочина на рязкост обаче е важно да се гарантира, че целта остава във фокалната равнина.
II. Оптимална координация на блендата и източника на светлина
Обективите обикновено постигат най-добрата си разделителна способност при средни стойности на блендата (приблизително с един до два стопа по-малки от максималната бленда). При тази настройка интензитетът на светлинния източник трябва да бъде подходящо съобразен, за да се поддържа благоприятен баланс между съотношението сигнал/шум и контрола на оптичните аберации.
III. Синергия между дълбочината на рязкост и еднородността на светлинния източник
Когато използвате малка бленда, се препоръчва да я комбинирате с високо равномерен повърхностен източник на светлина (напр. дифузен източник на светлина). Тази комбинация помага за предотвратяване на локализирано преекспониране или недоекспониране, осигурявайки консистентност на изображението при условия, изискващи голяма дълбочина на рязкост.
При използване на голяма бленда могат да се използват точкови или линейни източници на светлина за подобряване на контраста по ръбовете. Необходимо е обаче внимателно регулиране на ъгъла на източника на светлина, за да се сведе до минимум смущението от разсеяна светлина.
IV. Съответствие на разделителната способност с дължината на вълната на светлинния източник
За задачи с висока прецизност на откриване е важно да се избере източник на светлина, който съответства на спектралните характеристики на лещата. Например, лещите с видима светлина трябва да се комбинират с бели светодиодни източници, докато инфрачервените лещи трябва да се използват с инфрачервени лазерни източници.
Освен това, избраната дължина на вълната на светлинния източник трябва да избягва абсорбционните ленти на покритието на лещата, за да се предотврати загубата на енергия и хроматичната аберация.
V. Стратегии за експозиция за динамични сцени
При сценарии с високоскоростно детектиране често е необходимо комбинирането на голяма бленда с кратко време на експозиция. В такива случаи се препоръчва високочестотен импулсен източник на светлина (напр. стробоскоп), за да се елиминира ефективно размазването от движение.
За приложения, изискващи дълги времена на експозиция, трябва да се използва стабилен източник на непрекъсната светлина и да се обмислят мерки като поляризиращи филтри за потискане на смущенията от околната светлина и подобряване на качеството на изображението.
Време на публикуване: 21 август 2025 г.