A coordenação entre lentes industriais e fontes de luz desempenha um papel fundamental no desenvolvimento de sistemas de visão computacional de alto desempenho. Alcançar o desempenho ideal da imagem requer o alinhamento abrangente de parâmetros ópticos, condições ambientais e alvos de detecção. A seguir, descrevemos algumas considerações importantes para uma coordenação eficaz:
I. Equilibrando a abertura e a intensidade da fonte de luz
A abertura (número F) afeta significativamente a quantidade de luz que entra no sistema.
Uma abertura pequena (número F alto, por exemplo, F/16) reduz a entrada de luz e requer compensação por meio de uma fonte de luz de alta intensidade. Sua principal vantagem é o aumento da profundidade de campo, tornando-a adequada para aplicações que envolvem objetos com variações significativas de altura.
Por outro lado, uma abertura grande (número F baixo, por exemplo, F/2.8) permite a entrada de mais luz, tornando-a ideal para ambientes com pouca luz ou cenários de movimento em alta velocidade. No entanto, devido à sua curta profundidade de campo, é essencial garantir que o alvo permaneça dentro do plano focal.
II. Abertura ideal e coordenação da fonte de luz
As lentes normalmente alcançam sua melhor resolução em aberturas médias (aproximadamente um a dois pontos menores que a abertura máxima). Nessa configuração, a intensidade da fonte de luz deve ser adequadamente ajustada para manter um equilíbrio favorável entre a relação sinal-ruído e o controle da aberração óptica.
III. Sinergia entre profundidade de campo e uniformidade da fonte de luz
Ao usar uma abertura pequena, recomenda-se combiná-la com uma fonte de luz de superfície altamente uniforme (por exemplo, uma fonte de luz de reflexão difusa). Essa combinação ajuda a evitar superexposição ou subexposição localizada, garantindo a consistência da imagem em condições que exigem grande profundidade de campo.
Ao utilizar uma abertura grande, fontes de luz pontuais ou lineares podem ser empregadas para aumentar o contraste das bordas. No entanto, é necessário um ajuste cuidadoso do ângulo da fonte de luz para minimizar a interferência da luz difusa.
IV. Resolução correspondente ao comprimento de onda da fonte de luz
Para tarefas de detecção de alta precisão, é essencial selecionar uma fonte de luz que se alinhe às características de resposta espectral da lente. Por exemplo, lentes de luz visível devem ser combinadas com fontes de LED branco, enquanto lentes infravermelhas devem ser usadas com fontes de laser infravermelho.
Além disso, o comprimento de onda da fonte de luz selecionada deve evitar as faixas de absorção do revestimento da lente para evitar perda de energia e aberração cromática.
V. Estratégias de exposição para cenas dinâmicas
Em cenários de detecção de alta velocidade, muitas vezes é necessário combinar uma grande abertura com tempos de exposição curtos. Nesses casos, recomenda-se uma fonte de luz pulsada de alta frequência (por exemplo, uma luz estroboscópica) para eliminar eficazmente o desfoque de movimento.
Para aplicações que exigem longos tempos de exposição, uma fonte de luz contínua e estável deve ser usada, e medidas como filtros polarizadores devem ser consideradas para suprimir a interferência da luz ambiente e melhorar a qualidade da imagem.
Horário da publicação: 21/08/2025