一、工業相機像素精度怎么算
工業相機每次(ci)采集圖像的(de)像素點數,一般對應于光電傳感器(qi)靶面排列的(de)像元(yuan)數:(面陣相(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。相機像(xiang)素精度=單(dan)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)視野范圍大小/相機單(dan)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)分(fen)辨率(lv)。則相機(ji)單方向分辨率=單方向視(shi)野范圍大小/理論精度。
例:若單視野為(wei)(wei)5mm長,理(li)論精(jing)度為(wei)(wei)0.02mm,則單方向分辨率=5/0.02=250。然(ran)而為(wei)(wei)增加系(xi)統穩定(ding)性(xing),不會只用(yong)一個(ge)(ge)像素(su)單位對應一個(ge)(ge)測量(liang)/觀察精(jing)度值,一般(ban)可以選(xuan)擇倍數(shu)4或更高。這樣該相(xiang)機需求(qiu)單方向分辨率為(wei)(wei)1000,選(xuan)用(yong)130萬像素(su)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。相機分辨率確認之(zhi)后(hou),再根據(ju)相機的參數,選擇對應的鏡頭即可(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):被檢測物體大(da)小(xiao)為A×B,要求(qiu)能夠分辨率小(xiao)于C,工作距(ju)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(de)像素數(shu)E=B/C,相機長邊和短邊的(de)像素數(shu)都要大(da)于E
(2)像(xiang)元尺寸=產品短邊(bian)尺寸B/所選相機的短邊(bian)像(xiang)素數
(3)放(fang)大倍率=所(suo)選相(xiang)機芯片短片尺(chi)寸/相(xiang)機短邊的視野范圍
(4)可分(fen)辨(bian)的產品(pin)精度=像元尺寸/放大(da)倍率(判斷是否(fou)小(xiao)于C)
(5)物鏡(jing)的焦(jiao)距=工作距離/(1+1/放(fang)大倍率(lv))單位:mm
(6)像面的分辨率要大于1/(2×0.1×放大倍率)單位:lp/mm
以上僅針對(dui)鏡(jing)頭的(de)主要(yao)參數進行(xing)計算(suan)選(xuan)擇,其他(ta)如畸(ji)變、景深、環境等,可根據(ju)實際要(yao)求進行(xing)選(xuan)擇。
2、針對速度和曝光時間的影響,產品是否有拖影
已知:確定每一次檢測的范圍為80mm×60mm,200萬像素CCD相機(ji)(1600×1200),相機(ji)或產品(pin)運動(dong)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。故曝光時間要小于(yu)0.00025s,圖像才不會拖(tuo)影(ying)。
3、線掃相機和鏡頭的選型
相機選型步驟:
已(yi)知:幅寬為1600mm、檢測精(jing)度(du)(du)為1mm/pixel、運動速(su)度(du)(du)為22000mm/s、物(wu)距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)檢測精度=幅寬/實際(ji)像素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel
(3)掃描行頻=運動(dong)速(su)度/實際檢測(ce)精度=22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ
綜上,應選擇2048像(xiang)素28KHZ像(xiang)元尺寸10um的(de)線掃相(xiang)機
鏡頭選型步驟:
(1)sensor長度=像元(yuan)尺寸x像素數=0.01mm×2048=20.48mm
(2)鏡頭焦距=(sensor長度(du)*物距)/幅寬=20.48×1300/1600=16.64mm