一、工業相機像素精度怎么算
工業相機每(mei)次采集圖像的像素點(dian)數(shu),一般對(dui)應于光電傳感器靶面(mian)排列的像元數(shu):(面(mian)陣相機的分(fen)辨(bian)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(fang)向視(shi)野范圍大(da)小/相機單方(fang)向分(fen)辨率。則相機單方(fang)向(xiang)(xiang)分辨率=單方(fang)向(xiang)(xiang)視野范圍(wei)大小/理論精度。
例:若單視(shi)野為(wei)5mm長,理論精(jing)度為(wei)0.02mm,則單方(fang)向(xiang)分(fen)辨(bian)率(lv)=5/0.02=250。然(ran)而為(wei)增加系統(tong)穩定(ding)性,不(bu)會只用一(yi)個(ge)像素單位對應(ying)一(yi)個(ge)測量/觀察(cha)精(jing)度值,一(yi)般可(ke)以選擇倍數4或(huo)更(geng)高。這樣該相機需求單方(fang)向(xiang)分(fen)辨(bian)率(lv)為(wei)1000,選用130萬像素已(yi)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相機的分辨率。相機(ji)分(fen)辨率確認之(zhi)后,再根據相機(ji)的參數(shu),選擇對應的鏡頭即可。
二、工業相機鏡頭選型計算方式
1、面陣相機和鏡頭選型
已知:被檢(jian)測物體大小為A×B,要(yao)求能夠分辨(bian)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(ji)算短(duan)邊對應的像(xiang)素數E=B/C,相機長邊和短(duan)邊的像(xiang)素數都要大(da)于E
(2)像(xiang)元尺(chi)寸=產(chan)品短邊尺(chi)寸B/所(suo)選相機的短邊像(xiang)素數
(3)放大(da)倍率=所(suo)選相(xiang)機芯片短片尺寸/相(xiang)機短邊的視野(ye)范圍
(4)可分辨(bian)的產品精度=像元尺寸/放大(da)倍(bei)率(判斷是否小于C)
(5)物鏡的焦(jiao)距=工(gong)作距離(li)/(1+1/放大(da)倍率)單位:mm
(6)像面的分辨率要大于1/(2×0.1×放(fang)大倍率)單(dan)位:lp/mm
以上僅針對(dui)鏡頭的主要(yao)參數(shu)進行計算(suan)選(xuan)擇,其他(ta)如畸變、景(jing)深、環境等,可根據實際要(yao)求進行選(xuan)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(fan)圍為80mm×60mm,200萬像素(su)CCD相(xiang)機(ji)(1600×1200),相(xiang)機(ji)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(yao)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(zhi):幅寬為(wei)1600mm、檢測(ce)精度為(wei)1mm/pixel、運動速(su)度為(wei)22000mm/s、物距1300mm。
(1)相機(ji)像(xiang)素(su)=幅(fu)寬/檢測精度=1600mm/1mm/pixel=1600pixel,最少(shao)需要(yao)2000個像(xiang)素(su),選定為2K相機(ji)
(2)實(shi)際檢測精度=幅寬(kuan)/實(shi)際像素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel
(3)掃描行頻=運(yun)動速(su)度/實際檢測精度=22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ
綜上,應(ying)選擇2048像素28KHZ像元尺寸10um的線掃(sao)相機
鏡頭選型步驟:
(1)sensor長度(du)=像元尺寸x像素(su)數=0.01mm×2048=20.48mm
(2)鏡頭焦距=(sensor長度*物距)/幅寬=20.48×1300/1600=16.64mm