一、工業(yè)相機像素精度怎么算
工業(yè)相機每次采集圖像的像素點數,一般對應于光電傳感器靶面排列的像元數:(面陣相機的分辨率有795×596,1024×1024,2048×2048,5320×5320等)
首先考慮待觀察或待測量物體的精度,根據精度選擇分辨率。相機像素精度=單方向視野范圍大小/相機單方向分辨率。則相機單方向分辨率=單方向視野范圍大小/理論精度。
例:若單視野為5mm長,理論精度為0.02mm,則單方向分辨率=5/0.02=250。然而為增加系統穩(wěn)定性,不會只用一個像素單位對應一個測量/觀察精度值,一般可以選擇倍數4或更高。這樣該相機需求單方向分辨率為1000,選用130萬像素已經足夠。
根據待測物體的尺寸估算出視野的大小,再結合檢測精度,利用上面的公式就可以大概確定檢測系統的工業(yè)相機的分辨率。相機分辨率確認之后,再根據相機的參數,選擇對應的鏡頭即可。
二、工業(yè)相機鏡頭選型計算方式
1、面陣相機和鏡頭選型
已知:被檢測物體大小為A×B,要求能夠分辨率小于C,工作距離為D。
相機選型步驟:
(1)相機的最低分辨率=(A×B)/(C×C)。
(2)相機在選型時,最好缺陷的面積在3到5個像素以上,在選擇相機時,相機的最低分辨率應大于3×(A×B)/(C×C)。
鏡頭選型步驟:
(1)計算短邊對應的像素數E=B/C,相機長邊和短邊的像素數都要大于E
(2)像元尺寸=產品短邊尺寸B/所選相機的短邊像素數
(3)放大倍率=所選相機芯片短片尺寸/相機短邊的視野范圍
(4)可分辨的產品精度=像元尺寸/放大倍率(判斷是否小于C)
(5)物鏡的焦距=工作距離/(1 1/放大倍率)單位:mm
(6)像面的分辨率要大于1/(2×0.1×放大倍率)單位:lp/mm
以上僅針對鏡頭的主要參數進行計算選擇,其他如畸變、景深、環(huán)境等,可根據實際要求進行選擇。
2、針對速度和曝光時間的影響,產品是否有拖影
已知:確定每一次檢測的范圍為80mm×60mm,200萬像素CCD相機(1600×1200),相機或產品運動速度為12m/min=200mm/s。
曝光時間計算步驟:
曝光時間<長邊視野范圍/(長邊像素值*產品運動速度)=80mm/(1600×200mm/s)=1/4000s=0.00025s。故曝光時間要小于0.00025s,圖像才不會拖影。
3、線掃相機和鏡頭的選型
相機選型步驟:
已知:幅寬為1600mm、檢測精度為1mm/pixel、運動速度為22000mm/s、物距1300mm。
(1)相機像素=幅寬/檢測精度=1600mm/1mm/pixel=1600pixel,最少需要2000個像素,選定為2K相機
(2)實際檢測精度=幅寬/實際像素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel
(3)掃描行頻=運動速度/實際檢測精度=22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ
綜上,應選擇2048像素28KHZ像元尺寸10um的線掃相機
鏡頭選型步驟:
(1)sensor長度=像元尺寸x像素數=0.01mm×2048=20.48mm
(2)鏡頭焦距=(sensor長度*物距)/幅寬=20.48×1300/1600=16.64mm