相机和镜头选择时的一些参数

这是我选择相机对应的镜头时搜索的一些资料。

一、首先说一下传感器的光学尺寸：1/2 inch 这里的1 inch对应的是16mm而不是25.4mm。注意这里是CCD或者CMOS传感器对角线的长度。

镜头对黑白等宽的测试线对图并不是无限可分辨的。

当黑白等宽的测试线对密度不高的时候，成像平面处黑白线条是很清晰的。当黑白等宽的测试线对密度提高时，在成像平面处还是可以分辨出黑白线条，但是白线已不是那么白了，黑线也不是那么黑了，白线黑线的对比度就会下降。当黑白等宽的测试线对密度提高到某一程度，在成像平面处黑白线的对比度非常小，黑白线条都变成了灰的中间色了，这就到了镜头分辨的极限。

镜头分辨率：在成像平面上，1mm间距内能辩开的黑白相间的线条对数，单位是“线对/毫米”。

镜头的选择：百万像素的相机需要与之相匹配的高清镜头。那么如何选择高清镜头，我们知道了一个镜头有它的最高分辨率N lp/mm，那么根据纳奎斯特采样定理，至少需要配以2N/mm个空间采样点。这个可以这样来理解，1mm内有N条黑白线对，那么就有N条白线和N条黑线总共2N条线。以摄像机的一个感光元对应以一条白线或黑线，那么摄像机在1mm内需要有2N个感光元来对应N条白线和N条黑线，摄像机的感光元密度就是 2N/mm。

例如200万（16001220）的相机，感光尺寸是1/2 inch 对角线的长度为161/2mm=8mm，水平长度：6.4mm，垂直长度：4.8mm

水平像素密度：1600pix/6.4mm=250pix/mm

垂直像素密度：1220pix/4.8mm=254pix/mm

选择像素密度高的，254pix/mm

所以镜头分辨率为：254/2pix/mm=127pix/mm

一般在对相机与镜头选型时，在分辨率匹配方面，为了方便记忆镜头与相机的匹配关系，人们常采用对应相机的分辨率来命名镜头。这种命名方式其实并不科学，同时给新接触视觉系统的人带来了很多误解，经常会机械的套用百万像素分辨率相机对应百万像素镜头，二百万像素分辨率相机对应二百万像素镜头，而五百万像素分辨率相机则对应五百万像素镜头。其实镜头与相机对应的并不是相机自身的像素分辨率(像素数)，而是各自的极限空间分辨率(即传递函数MTF对应的空间截止频率)。

按目前公开的性能指标，百万像素的镜头对应的极限空间分辨率为90线对/mm，两百万像素的镜头对应的极限空间分辨率为110线对/mm，五百万像素的镜头对应的极限空间分辨率为160线对/mm。按照相机镜头的匹配原则，镜头的极限分辨率需大于或等于相机的极限分辨率，那么百万像素镜头配合的相机的极限分辨率必须小于90线对/mm，两百万像素镜头和五百万像素镜头所配相机的原理相同。

那么怎样知道相机的极限空间分辨率呢?相机的极限空间分辨率不是由相机自身的分辨率决定，而是由相机芯片的单个像元尺寸决定。具体计算公式如下：

1/(单个像元尺寸*2)，单位：线对/mm

例如，迈德威视的MMV-GED130M，其为130万，1/3寸CCD,其单个的像元尺寸为3.75um*3.75um.则此相机极限空间分辨率为：

1mm/(3.75um*2)=133.33线对/mm

由镜头的极限空间分辨率大于相机的极限空间分辨率可知，选择五百万像素的镜头较合适。

二、相机和镜头选择技巧

1、相机的主要参数: 感光面积SS(Sensor Size)
2、镜头的主要参数: 焦距FL(Focal Length) 最小物距Dmin(minimum Focal Distance)
3、其他参数: 视野FOV(Field of View) 、像素pixel 、FOVmin=SS(Dmin/FL)
如:SS=6.4mm，Dmin=8in，FL=12mm pixel=640*480
则:FOVmin=6.4(8/12)=4.23mm 4.23/640=0.007mm
如果精度要求为0.01mm，1pixels=0.007mm<0.01mm
结论:可以达到设想的精度

三、视场角的计算

视场角=2arctan（0.5C/f），C=sqrt(HH+VV)，H、V是视觉传感器的长和宽，C是视觉传感器的对角线的长度，f是焦距

相机和镜头选择时的一些参数相关推荐

结构光相机国产、非国产统计参数对比分析
结构光相机国产.非国产统计参数对比分析 1. Kinect v1 Kinect v1深度相机拥有一个RGB彩色摄像头,一个红外线CMOS摄像机和一个红外发射器.相机的红外线CMOS摄像机和红外发射器以 ...
智能门锁-手机应用相机国产、非国产统计参数对比分析
智能门锁-手机应用相机国产.非国产统计参数对比分析智能门锁应用从2019年1月1日至2020年12月31日,3D人脸识别智能门锁在全市场统计中,总销量已接近20万套.其中德施曼以其先发优势,良好的 ...
双目相机国产、非国产统计参数对比分析
双目相机国产.非国产统计参数对比分析 ZED ZED是STEREOLABS出品的双目摄像头,广泛应用在科研机构的无人车.协作机械臂上,如图2-1所示.其3D分辨率在Ultra模式下可达到RGB时的分辨 ...
TOF相机国产、非国产统计参数对比分析
TOF相机国产.非国产统计参数对比分析 Kinect v2 Kinect v2是Microsoft在2014年发售的,如图1-1所示.相比于Kinect v1在硬件和软件上作出了很大的进化,且在深度测 ...
相机畸变校正、求出参数、具体应用
相机畸变校正.求出参数.具体应用一.原理二.具体步骤三.参数获取程序代码四.使用程序后续版本: 畸变矫正应用封装后,耗时6ms 参数采集第二版,添加了一些异常判断和提示参数获取程序源码运 ...
pandas使用read_csv函数读取文件时指定数据列的数据类型、pandas使用read_csv函数读取文件时通过keep_default_na参数设置缺失值替换为空字符串
pandas使用read_csv函数读取文件时指定数据列的数据类型.pandas使用read_csv函数读取文件时通过keep_default_na参数设置缺失值替换为空字符串目录
[C/C++]记录：使用sprintf_s时第二个参数不严格计算导致栈损坏
(1)使用sprintf_s时第二个参数不严格计算导致栈损坏的情况这段代码之前便是函数的定义变量的部分. 此处没有严格计算第一个参数指向的字符串的可用长度. 查看局部变量,发现在函数开头初始化为0的 ...
关于GTID模式下备份时 --set-gtid-purged=OFF 参数的实验【转】
刚刚听了吴老师是复制章节课程,对于GTID模式下备份数据--set-gtid-purged=OFF 参数有些不理解,于是乎做了实验,加深理解,得出些结论,如有错漏请批评指正! 部分备份: [root@ ...
C# 调用Dll中非托管C++代码时，函数参数的类型对照
在上一篇blog(工具(Tray Friend):将任何程序,最小化到系统托盘 )中. 使用C#调用了很多非托管的C++代码. 现在就把"C# 调用Dll中非托管C++代码时,函数参数的类型 ...

相机和镜头选择时的一些参数

相机和镜头选择时的一些参数相关推荐

最新文章

热门文章