一、工業相機像素精度怎么算
工業相機每(mei)次采集圖(tu)像(xiang)的像(xiang)素(su)點數(shu),一(yi)般對應于光電傳感器靶(ba)面(mian)排列(lie)的像(xiang)元(yuan)數(shu):(面(mian)陣相機的分辨率(lv)有(you)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。相機(ji)像素精度(du)=單方(fang)向視野范圍大小/相機(ji)單方(fang)向分辨率。則(ze)相(xiang)機單方(fang)向(xiang)分辨率=單方(fang)向(xiang)視(shi)野(ye)范圍大小/理論精度。
例:若(ruo)單(dan)視野為5mm長,理論精(jing)度為0.02mm,則單(dan)方向(xiang)分(fen)辨率=5/0.02=250。然而為增加系(xi)統穩定性,不會只用(yong)一個像素單(dan)位對(dui)應一個測(ce)量(liang)/觀察精(jing)度值,一般可以選(xuan)擇倍數4或更(geng)高。這樣該(gai)相(xiang)機需求單(dan)方向(xiang)分(fen)辨率為1000,選(xuan)用(yong)130萬像素已經足夠。
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(lv)確認(ren)之后,再根據相(xiang)機的參(can)數,選擇對應(ying)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:被檢測物(wu)體大(da)小(xiao)為A×B,要求能夠分辨率小(xiao)于C,工作距離為D。
相機選型步驟:
(1)相機的最(zui)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(de)(de)像素(su)數E=B/C,相機長邊和短邊的(de)(de)像素(su)數都要大于E
(2)像元(yuan)尺寸(cun)=產品短邊尺寸(cun)B/所選(xuan)相機(ji)的短邊像素數(shu)
(3)放大倍率=所(suo)選相(xiang)機芯片短片尺寸/相(xiang)機短邊(bian)的視野(ye)范圍
(4)可分辨的產品精度(du)=像元尺寸/放(fang)大倍率(lv)(判(pan)斷是(shi)否(fou)小于C)
(5)物鏡(jing)的焦(jiao)距=工作(zuo)距離(li)/(1+1/放(fang)大倍率)單位:mm
(6)像(xiang)面的分辨率(lv)(lv)要大于1/(2×0.1×放(fang)大倍(bei)率(lv)(lv))單位(wei):lp/mm
以上僅針對(dui)鏡頭的主要(yao)參(can)數進行計算(suan)選擇,其他如畸變(bian)、景深、環境等(deng),可(ke)根據實際(ji)要(yao)求(qiu)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(que)定每一(yi)次檢(jian)測的范(fan)圍為80mm×60mm,200萬像素CCD相機(1600×1200),相機或產品運動速度為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。故曝光時間要小于0.00025s,圖像才(cai)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:幅寬為1600mm、檢測精度為1mm/pixel、運動速度為22000mm/s、物距(ju)1300mm。
(1)相機像素=幅寬/檢測精度=1600mm/1mm/pixel=1600pixel,最少需要2000個像素,選定為2K相機
(2)實際(ji)(ji)檢測(ce)精度=幅寬/實際(ji)(ji)像素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel
(3)掃描行頻=運動速度(du)/實(shi)際檢測精(jing)度(du)=22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ
綜上,應選(xuan)擇2048像(xiang)(xiang)素28KHZ像(xiang)(xiang)元(yuan)尺寸10um的線(xian)掃相機
鏡頭選型步驟:
(1)sensor長度=像(xiang)元尺寸x像(xiang)素數(shu)=0.01mm×2048=20.48mm
(2)鏡頭焦距=(sensor長度*物距)/幅(fu)寬=20.48×1300/1600=16.64mm