Ο συντονισμός μεταξύ βιομηχανικών φακών και πηγών φωτός παίζει κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη συστημάτων μηχανικής όρασης υψηλής απόδοσης. Η επίτευξη βέλτιστης απόδοσης απεικόνισης απαιτεί την ολοκληρωμένη ευθυγράμμιση των οπτικών παραμέτρων, των περιβαλλοντικών συνθηκών και των στόχων ανίχνευσης. Τα παρακάτω περιγράφουν ορισμένες βασικές παραμέτρους για αποτελεσματικό συντονισμό:
I. Εξισορρόπηση Διαφράγματος και Έντασης Πηγής Φωτός
Το διάφραγμα (αριθμός F) επηρεάζει σημαντικά την ποσότητα φωτός που εισέρχεται στο σύστημα.
Ένα μικρό διάφραγμα (υψηλός αριθμός F, π.χ., F/16) μειώνει την πρόσληψη φωτός και απαιτεί αντιστάθμιση μέσω μιας πηγής φωτός υψηλής έντασης. Το κύριο πλεονέκτημά του είναι το αυξημένο βάθος πεδίου, καθιστώντας το κατάλληλο για εφαρμογές που περιλαμβάνουν αντικείμενα με σημαντικές διακυμάνσεις ύψους.
Αντίθετα, ένα μεγάλο διάφραγμα (χαμηλός αριθμός F, π.χ., F/2.8) επιτρέπει την είσοδο περισσότερου φωτός, καθιστώντας τον ιδανικό για περιβάλλοντα χαμηλού φωτισμού ή σενάρια κίνησης υψηλής ταχύτητας. Ωστόσο, λόγω του μικρού βάθους πεδίου, είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι ο στόχος παραμένει εντός του εστιακού επιπέδου.
II. Βέλτιστος Συντονισμός Διαφράγματος και Πηγής Φωτός
Οι φακοί συνήθως επιτυγχάνουν την καλύτερη ανάλυσή τους σε μεσαία διαφράγματα (περίπου ένα έως δύο στοπ μικρότερα από το μέγιστο διάφραγμα). Σε αυτήν τη ρύθμιση, η ένταση της πηγής φωτός θα πρέπει να προσαρμόζεται κατάλληλα για να διατηρείται μια ευνοϊκή ισορροπία μεταξύ του λόγου σήματος προς θόρυβο και του ελέγχου της οπτικής εκτροπής.
III. Συνέργεια μεταξύ βάθους πεδίου και ομοιομορφίας πηγής φωτός
Όταν χρησιμοποιείτε μικρό διάφραγμα, συνιστάται να το συνδυάσετε με μια εξαιρετικά ομοιόμορφη πηγή φωτός επιφάνειας (π.χ., μια πηγή φωτός διάχυτης ανάκλασης). Αυτός ο συνδυασμός βοηθά στην αποτροπή της τοπικής υπερέκθεσης ή υποέκθεσης, διασφαλίζοντας τη συνέπεια της εικόνας υπό συνθήκες που απαιτούν μεγάλο βάθος πεδίου.
Όταν χρησιμοποιείται μεγάλο διάφραγμα, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σημειακές ή γραμμικές πηγές φωτός για την ενίσχυση της αντίθεσης των άκρων. Ωστόσο, είναι απαραίτητη η προσεκτική ρύθμιση της γωνίας της πηγής φωτός για την ελαχιστοποίηση της παρεμβολής από το σκεδαζόμενο φως.
IV. Αντιστοίχιση ανάλυσης με το μήκος κύματος της πηγής φωτός
Για εργασίες ανίχνευσης υψηλής ακρίβειας, είναι απαραίτητο να επιλέξετε μια πηγή φωτός που να ευθυγραμμίζεται με τα χαρακτηριστικά φασματικής απόκρισης του φακού. Για παράδειγμα, οι φακοί ορατού φωτός θα πρέπει να συνδυάζονται με πηγές λευκού LED, ενώ οι φακοί υπέρυθρης ακτινοβολίας θα πρέπει να χρησιμοποιούνται με πηγές υπέρυθρης ακτινοβολίας λέιζερ.
Επιπλέον, το επιλεγμένο μήκος κύματος της φωτεινής πηγής θα πρέπει να αποφεύγει τις ζώνες απορρόφησης της επίστρωσης του φακού για την αποφυγή απώλειας ενέργειας και χρωματικής εκτροπής.
V. Στρατηγικές έκθεσης για δυναμικές σκηνές
Σε σενάρια ανίχνευσης υψηλής ταχύτητας, ο συνδυασμός μεγάλου διαφράγματος με μικρούς χρόνους έκθεσης είναι συχνά απαραίτητος. Σε τέτοιες περιπτώσεις, συνιστάται μια πηγή παλμικού φωτός υψηλής συχνότητας (π.χ., ένα στροβοσκοπικό φως) για την αποτελεσματική εξάλειψη του θολώματος κίνησης.
Για εφαρμογές που απαιτούν μεγάλους χρόνους έκθεσης, θα πρέπει να χρησιμοποιείται μια σταθερή συνεχόμενη πηγή φωτός και θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη μέτρα όπως τα πολωτικά φίλτρα για την καταστολή των παρεμβολών από το περιβάλλον φως και τη βελτίωση της ποιότητας της εικόνας.
Ώρα δημοσίευσης: 21 Αυγούστου 2025