這一期內(nèi)容講解的是:分辨率,精度,公差關(guān)系的詳細(xì)介紹,從而進(jìn)行選型。
分辨率(Resolution)
比如我要看的產(chǎn)品大小是30mm*10MM,使用200萬像素(1600pixel*1200pixel)的相機(jī)。因?yàn)楫a(chǎn)品是長條形,為了把產(chǎn)品都放入到視野內(nèi),我們計(jì)算分辨率的時(shí)候要考慮長邊對(duì)應(yīng),此時(shí)分辨率為:
分辨率 = 30mm/1600Pixel = 0.019mm/Pixel
精度(Accuracy)
計(jì)算公式:精度 = 分辨率 x 有效像素
精度的單位是mm。根據(jù)產(chǎn)品表面和照明狀況的不同,我們可以通過放大圖像觀察辨別穩(wěn)定像素的個(gè)數(shù),從而得出精度。如果條件不允許實(shí)際測(cè)試觀察,一般的規(guī)律是,如果使用正面打光,有效像素為1個(gè),使用背光,有效像素為0.5個(gè)。
這個(gè)例子我們?nèi)? Pixel,得到精度為0.019mm約等于0.02mm。
機(jī)器視覺系統(tǒng)的定位精度如何計(jì)算?
30W相機(jī)分辨率640*480 正常這樣算:用最長的邊除去監(jiān)控面積最長的邊 即可,所以精度基本上是1mm,這個(gè)是理論值,如果你做測(cè)量或者表面劃傷檢測(cè),肯定不準(zhǔn)確,一個(gè)像素有可能無法凸顯特征。
公差(Tolerance)
一般情況下,精度和公差的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下:
【最小可檢測(cè)尺寸】= | 10倍精度(精度小一個(gè)數(shù)量級(jí)) | 本例:0.2mm,+0.1mm |
【外觀容差】= | 4倍精度本例 | 最小可檢測(cè)的瑕疵或者污點(diǎn)大小為0.08mm |
對(duì)一個(gè)項(xiàng)目來講,我們是先從圖紙上讀到公差的要求。然后再根據(jù)上述關(guān)系,反推得出我們需要多少像素的相機(jī)。
Field of View x 30mm
Camera Types |
1Pixel Resoluiton |
3Pixel Resoluiton |
5Pixel Resoluiton |
10Pixel Resoluiton |
21M pixel 5120x4096 |
0.006mm | 0.018mm | 0.029mm | 0.059mm |
5M pixel 2432x2050 |
0.012mm | 0.037mm | 0.062mm | 0.123mm |
2M pixel 1600x1200 |
0.019mm | 0.056mm | 0.094mm | 0.188mm |
0.3M pixel 640x480 |
0.047mm | 0.141mm | 0.234mm | 0.469mm |
像素精度:一個(gè)像素在真實(shí)世界代表的距離,即拍攝視野/分辨率。例如我所使用的大華500萬相機(jī),分辨率2592*2048,在視野中長的一邊100mm,即可拍到100mm的物體,那么在這一方向的像素精度為100/2592mm約為0.0386mm。
測(cè)量誤差:使用算法測(cè)量的距離/長度與真實(shí)值的誤差。
亞像素精度:亞像素精度是指相鄰兩像素之間細(xì)分情況,輸入值通常為二分之一,三分之一或四分之一。即每個(gè)像素將被分為更小的單元從而對(duì)這些更小的單元實(shí)施插值算法。
例如,如果選擇四分之一,就相當(dāng)于每個(gè)像素在橫向和縱向上都被當(dāng)作四個(gè)像素來計(jì)算。實(shí)際測(cè)量或檢測(cè)時(shí)需要考慮的還有很多,例如幀率、曝光、增益等。