一、工業相機像素精度怎么算
工業相機每次采(cai)集圖(tu)像(xiang)的(de)像(xiang)素點(dian)數(shu)(shu),一般對應于光(guang)電傳感器靶面(mian)排列的(de)像(xiang)元數(shu)(shu):(面(mian)陣相(xiang)機的(de)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(ji)像素精度=單方向視野(ye)范圍大(da)小/相機(ji)單方向分辨率。則相機單方(fang)向分辨(bian)率(lv)=單方(fang)向視野范圍大小/理論精度。
例:若單視野為5mm長,理(li)論精度(du)為0.02mm,則單方(fang)向分辨(bian)(bian)率=5/0.02=250。然而為增加系統穩定性,不(bu)會(hui)只用一個像素(su)單位(wei)對(dui)應一個測(ce)量/觀察精度(du)值,一般(ban)可以選(xuan)(xuan)擇倍數4或(huo)更高。這樣該相(xiang)機需求單方(fang)向分辨(bian)(bian)率為1000,選(xuan)(xuan)用130萬像素(su)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(xiang)機分辨率確認之后,再根據相(xiang)機的參數(shu),選擇對應(ying)的鏡頭即可(ke)。
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(zhi):被檢測物(wu)體大小為A×B,要求(qiu)能夠分辨率小于C,工作(zuo)距離(li)為D。
相機選型步驟:
(1)相機(ji)的(de)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(bian)對應的像素數E=B/C,相機長邊(bian)和(he)短邊(bian)的像素數都要大于E
(2)像元尺寸=產品短(duan)邊尺寸B/所(suo)選相機的短(duan)邊像素數(shu)
(3)放大(da)倍率=所選(xuan)相(xiang)機(ji)芯片短片尺寸(cun)/相(xiang)機(ji)短邊的視野范(fan)圍
(4)可(ke)分(fen)辨的(de)產品精度=像元尺寸/放大倍率(判斷是(shi)否(fou)小于C)
(5)物鏡的焦距=工作距離(li)/(1+1/放大倍率)單位:mm
(6)像面的分辨率(lv)(lv)要大于1/(2×0.1×放大倍率(lv)(lv))單(dan)位:lp/mm
以上(shang)僅(jin)針對鏡頭的主要(yao)參數進行計算選(xuan)擇,其他如畸變、景深、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(jian)測的范圍為80mm×60mm,200萬像素CCD相機(1600×1200),相機或產(chan)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(jian)要(yao)小于(yu)0.00025s,圖像才(cai)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1600mm、檢(jian)測精度為1mm/pixel、運動速度為22000mm/s、物距1300mm。
(1)相機(ji)像(xiang)素=幅寬/檢測(ce)精(jing)度(du)=1600mm/1mm/pixel=1600pixel,最少需要(yao)2000個(ge)像(xiang)素,選定為2K相機(ji)
(2)實際(ji)檢測精度=幅寬/實際(ji)像素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel
(3)掃描(miao)行(xing)頻=運(yun)動速度/實(shi)際檢(jian)測精度=22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ
綜(zong)上,應選擇2048像(xiang)素(su)28KHZ像(xiang)元尺(chi)寸10um的線掃相機(ji)
鏡頭選型步驟:
(1)sensor長度=像元尺寸x像素數(shu)=0.01mm×2048=20.48mm
(2)鏡頭焦距(ju)=(sensor長度(du)*物距(ju))/幅(fu)寬(kuan)=20.48×1300/1600=16.64mm