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怎么在百度上做自己的网站,网站优化查询,营销号,360建筑网招聘电话目录 一、基本概念 1.1 物方和像方 1.2 工作距离和视场 1.3 放大倍率 1.4 相机芯片尺寸 二、公式计算 三、实例应用 一、基本概念 1.1 物方和像方 在光学领域,物方(Object Space)是与像方(Image Space)相对的…

目录

一、基本概念

1.1 物方和像方

1.2 工作距离和视场

1.3 放大倍率

1.4 相机芯片尺寸

二、公式计算

三、实例应用


一、基本概念

1.1 物方和像方

在光学领域,物方(Object Space)是与像方(Image Space)相对的概念,用于描述光学系统中光线或物体所在的空间区域。

  • 物方:指光学系统(如镜头、相机)中,实际物体所处的空间范围,即被观察、拍摄的对象所在的物理空间。
  • 像方:指光学系统中,物体通过光学元件成像后所在的空间范围(如相机传感器、胶片上的成像区域)。

1.2 工作距离和视场

(1)镜头工作距离(WD):镜头物方端面到被拍摄物体表面的物理距离。

(2)光源工作距离(LWD):光源物方端面到被照射物体表面 的物理距离。

(3)视场(FOV):也称视野,是指能被视觉系统观察到的物方可视范围大小。

对于镜头而言,可观察到的视场跟镜头放大倍率及相机芯片选择有关。因此通常建议根据被观察物体的尺寸,先确定所需的视场,再确定相机芯片尺寸及镜头放大倍率。在实际工程项目中,考虑到机械误差等问题,视场通常要大于待观测物体的实际尺寸,以确保在机械误差的范围内,物体始终位于视觉系统的可视范围内。

1.3 放大倍率

机器视觉行业里提到的镜头光学放大倍率通常是指垂轴放大倍率,即像和物的大小之比,计算方法如下:

 光学放大倍率=感光芯片长边/视野长边

 可见,光学放大倍率和所选相机芯片及所需视场相关。

【示例1】

问题:已知相机芯片为2/3英寸(8.8mm*6.6mm),视场长宽为:10mm* 8mm,计算放大倍率。

解答

如用长边计算,放大倍率=8.8mm/10mm=0.88x;

如用短边计算,放大倍率=6.6mm/8mm=0.825x;

此时应取小的倍率0.825x 作为待选镜头的光学放大倍率。否则,短边视场将不能满足要求。(若取0.88倍,则短边视场=6.6mm/0.88x=7.5mm<8mm)。

在实际工程项目中,通常无需长短边都计算。经验的方法是:若视场接近于正方形或圆形,则取短边计算;若视场为长条形,则取长边计算。

1.4 相机芯片尺寸

在前面描述放大倍率和镜头像面尺寸时都涉及到相机芯片尺寸。通常相机厂商是以英寸的形式表示的,但在实际计算时,需要换算成各边以毫米为单位的计量方式。

但对于相机芯片尺寸而言,1 inch≠ 25.4mm,而有其特有的换算关系。以下是常见的尺寸对应关系:

1.1英寸——靶面尺寸为宽12mm*高12mm,对角线17mm1英寸 ——靶面尺寸为宽12.7mm*高9.6mm,对角线16mm2/3英寸——靶面尺寸为宽8.8mm*高6.6mm,对角线11mm 1/1.8英寸——靶面尺寸为宽7.2mm*高5.4mm,对角线9mm1/2英寸——靶面尺寸为宽6.4mm*高4.8mm,对角线8mm1/3英寸——靶面尺寸为宽4.8mm*高3.6mm,对角线6mm 1/4英寸——靶面尺寸为宽3.2mm*高2.4mm,对角线4m

最准确的芯片尺寸计算方法是:

相机像素颗数x像素尺寸=芯片尺寸。如某相机分辨率为5120x5120, 像素尺寸为4.5µmx4.5µm, 则芯片为正方形,边长=5120x4.5µm=23040µm=23.04mm。

二、公式计算

根据前面的概念介绍,可以得出面阵相机镜头选型的核心计算公式:

光学放大倍率   =   相机芯片长度 / 视野长边   =  焦距f  /  工作距离WD

示意图如下:

按照前面的核心公式,工业镜头的焦距(f mm)可以根据FOV(视场), WD(工作距离) 和芯片尺寸计算出来:

焦距计算公式:

焦距f = WD × 芯片尺寸 / FOV

三、实例应用

问题:已知参数如下:

(1)相机配置为: 芯片长宽为5.7*4.3mm, 分辨率为:2592*1944, 像元尺寸为2.2*2.2um

(2)物距:60mm

(3)视野大小:12mm*9mm

应选择何种镜头?

答案:按照前面公式  焦距1 = 60*4.3/9 = 28.7    焦距2 = 60*5.7/12 = 28.5

为了能覆盖视野,选择更短的焦距,因此应选择28.5mm焦距的镜头。

http://www.dtcms.com/wzjs/787486.html

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