一、工業相機像素精度怎么算
工業相機每次采集圖像的(de)像素點數,一(yi)般對應于光電傳感器靶面排列的(de)像元數:(面陣相機的(de)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(xiang)(xiang)機(ji)像素精度(du)=單方向(xiang)視野范圍(wei)大(da)小/相(xiang)(xiang)機(ji)單方向(xiang)分辨(bian)率(lv)。則相機單方(fang)(fang)向分辨率=單方(fang)(fang)向視(shi)野范圍大小/理論精度。
例(li):若單(dan)視野為(wei)5mm長,理(li)論精度為(wei)0.02mm,則單(dan)方向(xiang)分辨(bian)率=5/0.02=250。然而為(wei)增加系統(tong)穩定性,不會只用(yong)一個像(xiang)素單(dan)位對應一個測量/觀察精度值,一般可以選擇倍數(shu)4或更高。這樣該相(xiang)機需求單(dan)方向(xiang)分辨(bian)率為(wei)1000,選用(yong)130萬像(xiang)素已(yi)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(que)認之后,再(zai)根據相機的(de)參數,選擇對應的(de)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:被檢測物體(ti)大小(xiao)為(wei)A×B,要求能夠分辨率小(xiao)于C,工作距離(li)為(wei)D。
相機選型步驟:
(1)相機的最(zui)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)(bian)(bian)對應(ying)的像(xiang)素數E=B/C,相機長(chang)邊(bian)(bian)(bian)和短邊(bian)(bian)(bian)的像(xiang)素數都要(yao)大于E
(2)像元尺寸=產品短邊(bian)尺寸B/所(suo)選相機的短邊(bian)像素數
(3)放大倍率=所選相機芯(xin)片短(duan)片尺(chi)寸/相機短(duan)邊的視野范圍
(4)可分辨(bian)的產品(pin)精度=像元尺寸/放大倍(bei)率(判斷是(shi)否小于C)
(5)物鏡的(de)焦距(ju)=工作距(ju)離(li)/(1+1/放(fang)大倍率)單位:mm
(6)像面(mian)的分辨率(lv)(lv)要大(da)于1/(2×0.1×放大(da)倍率(lv)(lv))單位:lp/mm
以上僅針對鏡頭的主(zhu)要(yao)參數進行計算選擇,其他如畸變、景深、環境等,可(ke)根據實際要(yao)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(yi)知:確定每一次檢測的范圍為80mm×60mm,200萬像(xiang)素CCD相(xiang)機(1600×1200),相(xiang)機或(huo)產品運動(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)曝光時間要小于0.00025s,圖(tu)像才不會拖影(ying)。
3、線掃相機和鏡頭的選型
相機選型步驟:
已知(zhi):幅寬為1600mm、檢測精(jing)度(du)(du)為1mm/pixel、運動(dong)速(su)度(du)(du)為22000mm/s、物距1300mm。
(1)相機(ji)像素=幅寬/檢測精度=1600mm/1mm/pixel=1600pixel,最(zui)少需要2000個像素,選定為2K相機(ji)
(2)實際檢測精度=幅(fu)寬/實際像素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel
(3)掃描行頻(pin)=運動速度/實際檢測精度=22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ
綜(zong)上,應選擇2048像(xiang)素28KHZ像(xiang)元尺寸10um的線掃相機
鏡頭選型步驟:
(1)sensor長度=像元(yuan)尺寸x像素(su)數=0.01mm×2048=20.48mm
(2)鏡頭焦距(ju)=(sensor長(chang)度*物距(ju))/幅(fu)寬=20.48×1300/1600=16.64mm