一、工業相機像素精度怎么算
工業相機每次采集(ji)圖像的像素點數(shu),一般對應于(yu)光電傳感器靶(ba)面(mian)排列的像元(yuan)數(shu):(面(mian)陣相機的分辨(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(xiang)素精度(du)=單方(fang)向視野范圍大小/相機單方(fang)向分辨(bian)率。則相機(ji)單(dan)方(fang)向(xiang)分辨率=單(dan)方(fang)向(xiang)視野范圍大小/理論精(jing)度。
例(li):若單視(shi)野為(wei)5mm長,理論精(jing)度為(wei)0.02mm,則單方(fang)向分辨(bian)(bian)率=5/0.02=250。然而為(wei)增(zeng)加系統(tong)穩定性,不會只用一(yi)個像素單位對應(ying)一(yi)個測量/觀察精(jing)度值,一(yi)般(ban)可以選(xuan)擇倍(bei)數4或更高。這樣該相機需求單方(fang)向分辨(bian)(bian)率為(wei)1000,選(xuan)用130萬像素已經(jing)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)分辨率確認(ren)之(zhi)后,再根據(ju)相機(ji)的(de)參(can)數,選(xuan)擇對應的(de)鏡頭即(ji)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(xiao)為(wei)A×B,要求能夠(gou)分辨率小(xiao)于(yu)C,工(gong)作(zuo)距(ju)離(li)為(wei)D。
相機選型步驟:
(1)相機的最低分辨(bian)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)算短邊(bian)對應的像素(su)(su)數E=B/C,相(xiang)機長邊(bian)和短邊(bian)的像素(su)(su)數都(dou)要大于E
(2)像(xiang)元尺(chi)寸=產品短邊尺(chi)寸B/所選(xuan)相機的短邊像(xiang)素數
(3)放大倍(bei)率=所選(xuan)相機(ji)芯片短片尺寸/相機(ji)短邊的(de)視野范(fan)圍(wei)
(4)可分辨的產品精度=像(xiang)元尺寸/放大倍(bei)率(判斷是否小于C)
(5)物鏡的焦距(ju)=工作距(ju)離/(1+1/放大倍率)單位:mm
(6)像面的分辨率要(yao)大(da)于1/(2×0.1×放大(da)倍(bei)率)單位:lp/mm
以上僅針對鏡頭的主要參數(shu)進行(xing)(xing)計算選(xuan)擇,其他如畸變、景(jing)深、環境等,可根據實際要求進行(xing)(xing)選(xuan)擇。
2、針對速度和曝光時間的影響,產品是否有拖影
已(yi)知:確定每一次檢(jian)測的范圍(wei)為80mm×60mm,200萬像素CCD相機(ji)(1600×1200),相機(ji)或(huo)產(chan)品運動速(su)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)要小(xiao)于0.00025s,圖像才不會(hui)拖(tuo)影。
3、線掃相機和鏡頭的選型
相機選型步驟:
已知(zhi):幅(fu)寬(kuan)為1600mm、檢測精度(du)為1mm/pixel、運動(dong)速(su)度(du)為22000mm/s、物距(ju)1300mm。
(1)相機像(xiang)素=幅寬/檢測精度=1600mm/1mm/pixel=1600pixel,最(zui)少需要(yao)2000個像(xiang)素,選定(ding)為2K相機
(2)實(shi)際檢測精度=幅(fu)寬/實(shi)際像(xiang)素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel
(3)掃描(miao)行頻=運動速度/實際(ji)檢測精(jing)度=22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ
綜上(shang),應選擇2048像素28KHZ像元尺寸10um的(de)線掃(sao)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(ju)=(sensor長度*物距(ju))/幅寬=20.48×1300/1600=16.64mm