关键字:分辨率,镜头选型 适用范围:相机类镜头–镜头选型

一.计算相机分辨率

根据系统对图像精度的要求来选择相机的分辨率技术分享丨如何计算相机分辨率和镜头选型-捷利得(北京)自动化科技有限公司

计算过程:
相机最小分辨率 = (12/0.01)*(9/0.01)= 1200*900≈108万像素
因此可以选用130万像素相机(1280*960);为减小边缘提取时的像素偏移带来的误差,提高系统的精确度和稳定性,实际使用中一般用2-3个像素对应一个最小的缺陷和特征,那么相机分辨率等于108*3≈324万。
最终选型:320万像素相机(2048*1536).

二.镜头选型案例

2.1计算镜头焦距

根据被摄物体的大小可以得到视野的大致范围,进而得到物像关系,在这里用光学放大倍率来表示技术分享丨如何计算相机分辨率和镜头选型-捷利得(北京)自动化科技有限公司

计算过程:
(1)Sensor长宽尺寸 = (Sensor长度或高度*像元尺寸)/1000可计算出:
Sensor长度 = 2448*3.45/1000 = 8.4456mm
Sensor高度 = 2048*3.45/1000 = 7.0656mm
(2)光学放大倍率(β) = (Sensor长度(h))/(视野长度(H))=8.4456/12≈0.7038
(3)焦距(f)= 物距(D)*光学放大倍率(β)= 75*0.7038 =52.785mm,因此可以选择50mm焦距镜头
(4)实际光学放大倍率 = 焦距(f)/物距(D) =50/75≈0.667
视野长度 = (Sensor长度(h))/实际光学放大倍率= 8.4456/0.667≈12.662mm 视野高度 = (Sensor高度(v))/实际光学放大倍率=7.0656/0.667≈10.593mm
(5)单像素精度 = (视野长度(H))/Sensor长方向有效像素个数=12.662/2448≈0.0052mm
(6)结论:选用50mm镜头,搭配500万像素相机,可以达到12.662mm x 10.593mm的视野,单像素精度5.2µm

2.2镜头镜面

为保证画面整体的可应用性,选用镜头的像面尺寸应大于相机芯片的对角线尺寸(也简称为靶面),否则会出现边缘暗角/黑角等情况,影响使用。
例如MV-CA050-10GM相机靶面尺寸为2/3英寸,那么镜头的像面应选择大于该尺寸的型号。
用户可根据海康机器人官网的镜头选型工具,将以上参数输入则可获取推荐使用的镜头,再根据像面大小来进行选择。
工具网站:https://www.hikrobotics.com/machinevision/visionproduct?typeId=40&id=247

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三.计算相机视野范围和镜头视场角

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计算过程:
Sensor长度高度:h = 2448 x 3.45µm =8.4456mm, v = 2048 x 3.45µm = 7.0656mm
利用 (Sensor长度(h)或高度(v))/视野范围FOV=焦距f/(物距 D) 可计算出相机视野范围是:
X = 8.4456 x 1000/50 = 168.91mm, Y = 7.0656 x 1000/50 =141.31 mm

计算相机视场角:
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°
*工作距离较近时,计算结果与实测结果会有一定的差异,计算数据仅供参考,需要以实测为主。