一、工業相機像素精度怎么算
工業相機每(mei)次采集圖像的(de)像素點數,一(yi)般對應于光電傳(chuan)感器(qi)靶面(mian)排列的(de)像元數:(面(mian)陣相機的(de)分辨(bian)率有795×596,1024×1024,2048×2048,5320×5320等(deng))
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(xiang)機像素(su)精度=單方(fang)向(xiang)視野范(fan)圍大小/相(xiang)機單方(fang)向(xiang)分辨率。則(ze)相機單(dan)方向(xiang)分辨率=單(dan)方向(xiang)視野(ye)范圍大(da)小(xiao)/理論精度。
例(li):若單(dan)(dan)視(shi)野(ye)為5mm長(chang),理論精度為0.02mm,則單(dan)(dan)方向分辨率=5/0.02=250。然(ran)而(er)為增加系統穩定性,不會只用一(yi)個(ge)像(xiang)素單(dan)(dan)位對應一(yi)個(ge)測(ce)量/觀察(cha)精度值(zhi),一(yi)般可以選(xuan)(xuan)擇(ze)倍數4或更高(gao)。這樣該相機需求單(dan)(dan)方向分辨率為1000,選(xuan)(xuan)用130萬像(xiang)素已經足(zu)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。相機分辨率確認之后,再(zai)根據相機的(de)參數,選擇對應的(de)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(bei)檢測物體大(da)小為A×B,要求能夠分辨率小于C,工(gong)作距離(li)為D。
相機選型步驟:
(1)相機(ji)的最(zui)低(di)分(fen)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(ji)長(chang)邊和短(duan)邊的像(xiang)素數都(dou)要大于E
(2)像元尺寸(cun)=產品(pin)短(duan)邊尺寸(cun)B/所選相機的(de)短(duan)邊像素數
(3)放(fang)大倍率=所選相機芯片(pian)短(duan)片(pian)尺寸/相機短(duan)邊的(de)視野范(fan)圍
(4)可分辨的產(chan)品(pin)精度=像元尺(chi)寸/放(fang)大倍率(判(pan)斷是(shi)否小于(yu)C)
(5)物鏡的焦距(ju)=工作距(ju)離/(1+1/放(fang)大倍率(lv))單位(wei):mm
(6)像面(mian)的分辨(bian)率要大于1/(2×0.1×放大倍率)單位(wei):lp/mm
以(yi)上僅(jin)針(zhen)對鏡頭(tou)的主要參數進行計算選擇(ze),其(qi)他如畸(ji)變(bian)、景深、環境等,可(ke)根據(ju)實際要求進行選擇(ze)。
2、針對速度和曝光時間的影響,產品是否有拖影
已知:確定(ding)每一次檢(jian)測的范圍為80mm×60mm,200萬(wan)像素CCD相機(1600×1200),相機或產品(pin)運(yun)動(dong)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(gu)曝(pu)光(guang)時間要小于0.00025s,圖(tu)像才(cai)不會拖(tuo)影。
3、線掃相機和鏡頭的選型
相機選型步驟:
已知:幅寬為(wei)1600mm、檢測精度為(wei)1mm/pixel、運動(dong)速度為(wei)22000mm/s、物距1300mm。
(1)相機像素=幅寬/檢測精(jing)度=1600mm/1mm/pixel=1600pixel,最少(shao)需要2000個像素,選定為2K相機
(2)實(shi)際檢(jian)測精度=幅寬/實(shi)際像素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel
(3)掃描行頻=運動速度/實際檢測(ce)精度=22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ
綜上,應選(xuan)擇2048像素28KHZ像元(yuan)尺寸10um的(de)線(xian)掃相機(ji)
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(ju)=(sensor長度*物距(ju))/幅寬=20.48×1300/1600=16.64mm