Teollisuuslinssien ja valonlähteiden välinen koordinointi on ratkaisevan tärkeää tehokkaiden konenäköjärjestelmien kehittämisessä. Optimaalisen kuvantamisen suorituskyky edellyttää optisten parametrien, ympäristöolosuhteiden ja tunnistuskohteiden kattavaa yhteensovittamista. Seuraavassa esitetään useita keskeisiä näkökohtia tehokkaan koordinoinnin kannalta:
I. Aukon ja valonlähteen voimakkuuden tasapainottaminen
Aukko (F-luku) vaikuttaa merkittävästi järjestelmään tulevan valon määrään.
Pieni aukko (suuri F-luku, esim. F/16) vähentää valonottoa ja vaatii kompensointia voimakkaalla valonlähteellä. Sen ensisijainen etu on suurempi syväterävyysalue, minkä ansiosta se soveltuu sovelluksiin, joissa on merkittäviä korkeusvaihteluita sisältäviä kohteita.
Toisaalta suuri aukko (pieni F-luku, esim. F/2.8) päästää enemmän valoa sisään, mikä tekee siitä ihanteellisen hämäräkuvaukseen tai nopealiikkeisiin kuvaustilanteisiin. Matalan syväterävyysalueen vuoksi on kuitenkin tärkeää varmistaa, että kohde pysyy polttotasossa.
II. Optimaalinen aukon ja valonlähteen koordinointi
Objektiivit saavuttavat tyypillisesti parhaan resoluutionsa keskikokoisilla aukoilla (noin 1–2 aukon verran pienempiä kuin suurin aukko). Tällä asetuksella valonlähteen voimakkuus tulisi sovittaa asianmukaisesti, jotta signaali-kohinasuhde ja optisen aberraation hallinta säilyvät suotuisina.
III. Syväterävyyden ja valonlähteen tasaisuuden välinen synergia
Pientä aukkoa käytettäessä on suositeltavaa käyttää sitä erittäin tasaisen pintavalonlähteen kanssa (esim. hajaheijastusvalonlähteen kanssa). Tämä yhdistelmä auttaa estämään paikallista ylivalotusta tai alivalotusta ja varmistaa kuvan yhdenmukaisuuden olosuhteissa, jotka vaativat suurta syväterävyysaluetta.
Suurta aukkoa käytettäessä voidaan käyttää pistemäisiä tai lineaarisia valonlähteitä reunojen kontrastin parantamiseksi. Valonlähteen kulman huolellinen säätö on kuitenkin välttämätöntä hajavalon häiriöiden minimoimiseksi.
IV. Resoluution sovittaminen valonlähteen aallonpituuteen
Tarkkoja tunnistustehtäviä varten on tärkeää valita valonlähde, joka vastaa linssin spektraalivasteominaisuuksia. Esimerkiksi näkyvän valon linssit tulisi yhdistää valkoisiin LED-lähteisiin, kun taas infrapunalinssejä tulisi käyttää infrapunalaserlähteiden kanssa.
Lisäksi valitun valonlähteen aallonpituuden tulisi välttää linssin pinnoitteen absorptiokaistoja energiahäviön ja kromaattisen aberraation estämiseksi.
V. Dynaamisten kohtausten valotusstrategiat
Nopeassa havaitsemisessa on usein tarpeen yhdistää suuri aukko lyhyisiin valotusaikoihin. Tällaisissa tapauksissa suositellaan korkeataajuista pulssivaloa (esim. strobovaloa) liikkeen aiheuttaman epäterävyyden poistamiseksi tehokkaasti.
Pitkiä valotusaikoja vaativissa sovelluksissa tulisi käyttää vakaata jatkuvaa valonlähdettä ja harkita toimenpiteitä, kuten polarisaatiosuodattimia, ympäristön valon häiriöiden estämiseksi ja kuvanlaadun parantamiseksi.
Julkaisun aika: 21. elokuuta 2025