一.計(jì)算相機(jī)分辨率
根據(jù)系統(tǒng)對圖像精度的要求來選擇相機(jī)的分辨率
計(jì)算過程:
相機(jī)最小分辨率 = (12/0.01)*(9/0.01)= 1200*900≈108萬像素
因此可以選用130萬像素相機(jī)(1280*960);為減小邊緣提取時(shí)的像素偏移帶來的誤差,提高系統(tǒng)的精確度和穩(wěn)定性,實(shí)際使用中一般用2-3個(gè)像素對應(yīng)一個(gè)最小的缺陷和特征,那么相機(jī)分辨率等于108*3≈324萬。
最終選型:320萬像素相機(jī)(2048*1536).
二.鏡頭選型案例
2.1計(jì)算鏡頭焦距
根據(jù)被攝物體的大小可以得到視野的大致范圍,進(jìn)而得到物像關(guān)系,在這里用光學(xué)放大倍率來表示
計(jì)算過程:
(1)Sensor長寬尺寸 = (Sensor長度或高度*像元尺寸)/1000可計(jì)算出:
Sensor長度 = 2448*3.45/1000 =
8.4456mm
Sensor高度 = 2048*3.45/1000 = 7.0656mm
(2)光學(xué)放大倍率(β) =
(Sensor長度(h))/(視野長度(H))=8.4456/12≈0.7038
(3)焦距(f)= 物距(D)*光學(xué)放大倍率(β)= 75*0.7038
=52.785mm,因此可以選擇50mm焦距鏡頭
(4)實(shí)際光學(xué)放大倍率 = 焦距(f)/物距(D) =50/75≈0.667
視野長度 =
(Sensor長度(h))/實(shí)際光學(xué)放大倍率= 8.4456/0.667≈12.662mm 視野高度 =
(Sensor高度(v))/實(shí)際光學(xué)放大倍率=7.0656/0.667≈10.593mm
(5)單像素精度 =
(視野長度(H))/Sensor長方向有效像素個(gè)數(shù)=12.662/2448≈0.0052mm
(6)結(jié)論:選用50mm鏡頭,搭配500萬像素相機(jī),可以達(dá)到12.662mm x
10.593mm的視野,單像素精度5.2?m
2.2鏡頭鏡面
為保證畫面整體的可應(yīng)用性,選用鏡頭的像面尺寸應(yīng)大于相機(jī)芯片的對角線尺寸(也簡稱為靶面),否則會出現(xiàn)邊緣暗角/黑角等情況,影響使用。
例如MV-CA050-10GM相機(jī)靶面尺寸為2/3英寸,那么鏡頭的像面應(yīng)選擇大于該尺寸的型號。
用戶可根據(jù)海康機(jī)器人官網(wǎng)的鏡頭選型工具,將以上參數(shù)輸入則可獲取推薦使用的鏡頭,再根據(jù)像面大小來進(jìn)行選擇。
工具網(wǎng)站:https://www.hikrobotics.com/machinevision/visionproduct?typeId=40&id=247
三.計(jì)算相機(jī)視野范圍和鏡頭視場角
計(jì)算過程:
Sensor長度高度:h = 2448 x 3.45?m =8.4456mm, v = 2048 x 3.45?m = 7.0656mm
利用
(Sensor長度(h)或高度(v))/視野范圍FOV=焦距f/(物距 D) 可計(jì)算出相機(jī)視野范圍是:
X = 8.4456 x 1000/50 = 168.91mm, Y =
7.0656 x 1000/50 =141.31 mm
計(jì)算相機(jī)視場角:
2θ = 2 x arctan(h或v/2/f)
2θx = 2 x arctan(8.4456/2/50) =10° , 2θy = 2 x
arctan(7.0656/2/50) = 8°
*工作距離較近時(shí),計(jì)算結(jié)果與實(shí)測結(jié)果會有一定的差異,計(jì)算數(shù)據(jù)僅供參考,需要以實(shí)測為主。