一、工業相機像素精度怎么算
工業相機每次采集圖像(xiang)的像(xiang)素(su)點數,一般對應于光電傳感器靶面排列的像(xiang)元(yuan)數:(面陣相機的分(fen)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(xiang)機(ji)像素(su)精度=單方(fang)向(xiang)視野范圍大小/相(xiang)機(ji)單方(fang)向(xiang)分(fen)辨率。則相(xiang)機(ji)單方向分辨率(lv)=單方向視(shi)野(ye)范(fan)圍大(da)小/理論精度。
例:若單(dan)視野為5mm長,理(li)論(lun)精度(du)為0.02mm,則單(dan)方向分辨率=5/0.02=250。然而為增加系統穩定性(xing),不會只用一個像素單(dan)位(wei)對應一個測量(liang)/觀察精度(du)值,一般(ban)可(ke)以選(xuan)擇倍數(shu)4或更高。這(zhe)樣(yang)該相(xiang)機需(xu)求單(dan)方向分辨率為1000,選(xuan)用130萬像素已經足(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(ji)分辨(bian)率(lv)確認之后,再根據相機(ji)的參(can)數,選擇對應的鏡頭(tou)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(zhi):被檢(jian)測物體大(da)小(xiao)為A×B,要求能夠分辨率小(xiao)于(yu)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)計算短邊對應的像素數E=B/C,相(xiang)機長邊和短邊的像素數都要大于E
(2)像元尺寸=產品短邊尺寸B/所選(xuan)相機的短邊像素(su)數
(3)放(fang)大倍(bei)率=所選相(xiang)機(ji)芯片短(duan)(duan)片尺寸(cun)/相(xiang)機(ji)短(duan)(duan)邊的視野范圍
(4)可分辨的產品精度=像元尺(chi)寸(cun)/放大倍率(判斷是否小于C)
(5)物鏡的(de)焦距(ju)=工作距(ju)離/(1+1/放大倍率)單位:mm
(6)像面的(de)分辨率(lv)要大(da)于(yu)1/(2×0.1×放(fang)大(da)倍率(lv))單(dan)位:lp/mm
以上(shang)僅(jin)針對鏡頭的主要參數進行計算(suan)選擇,其他如畸變、景深、環境等,可根據實(shi)際要求進行選擇。
2、針對速度和曝光時間的影響,產品是否有拖影
已知:確定(ding)每一次檢測(ce)的(de)范(fan)圍為(wei)80mm×60mm,200萬像素CCD相機(1600×1200),相機或產品運動速度(du)為(wei)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(guang)時間要小于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(kuan)為1600mm、檢測(ce)精度為1mm/pixel、運動速度為22000mm/s、物(wu)距1300mm。
(1)相機(ji)像素(su)=幅寬/檢測精(jing)度=1600mm/1mm/pixel=1600pixel,最(zui)少需要(yao)2000個像素(su),選定為2K相機(ji)
(2)實(shi)際檢(jian)測精度=幅寬/實(shi)際像素(su)=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel
(3)掃描行頻=運動速(su)度/實際檢(jian)測精度=22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ
綜上,應選擇2048像(xiang)素(su)28KHZ像(xiang)元尺寸10um的線掃相機(ji)
鏡頭選型步驟:
(1)sensor長度=像元尺寸(cun)x像素數=0.01mm×2048=20.48mm
(2)鏡頭焦距=(sensor長度*物距)/幅(fu)寬(kuan)=20.48×1300/1600=16.64mm