【工业相机】【深度3】相机选择-精度和曝光需求计算 - 输入：1 被测试物体的最小体积 2 被测物体的移动相对速度
前言：本举例，说明，我们在工业场景下，如果需要在某个速度下计算某个尺寸的物体的工业相机的精度计算方法
1 需求定义
本需求定义为测量一个有移动速度的工业被测物体：
| 输入参数 | ||
| 标识 | 输入参数 | 举例 |
| FOV | FOV | 12寸（30.38cm） |
| Smin | 最小被测量物体大小: | 0.25寸（0.635cm） |
| SPmax | 物体某个维度移动最大速度 | |
| SPPmax | 系统处理的速度 |
1.2 传感器靶面像素需求计算方法-缺陷和物体测量计算方法和举例：
| 标识 | 输入参数 | 举例 |
| Cmin基本要求1 | 物体需要在靶面上占据 | 3到4个像素点 |
| FOV | FOV | 12寸（30.38cm） |
| Smin | 最小被测量物体大小: | 0.25寸（0.635cm） |
| 需求 | 输出参数 | |
| 某方向 像素需求 | 相机分辨率 | 144 pixel |
= 144
那么一个640水平像素的相机可以满足要求。
【Franklin案】这里FOV，理解为测距离的长边上。
举例：
测试的长边为:330cm,测试的物体最小长边为：3cm，计算：
330/3*3 = 330 ，选用640相机可以满足要求
测试的短边为5cm,测试的物体最小长边为：1mm，计算：
（50/0.1）*3 = 1500 ，选用640相机可以满足要求
测试短边： 5mm , 位移精度为0.01mm
(5/0.01)*3 = 1500
2 拍摄速度的定义要素：
拍摄速度相关的参数有：
2.1 拍摄物体速度的计算
1公里/小时 = 1000 * 1000 mm / 3600 *1000 ms = 0.277 mm/ms
10公里/小时 = 1000 * 1000 mm / 3600 *1000 ms = 2.77 mm/ms
2.2 相机的最快帧率和处理速度
30FPS = 1800 PartPerMinute (PPM)
10*1000/3600*1000/1000 = 2.77 mm/ms
200 FPS -> 每帧，0.005 s -> 5ms /帧
500 FPS -> 每帧，0.002s -> 2ms /帧
2*2.77 = 5.54mm
50 / 5.54 = 9 line/ 帧
高FPS的相机的传输速度。
2.3 相机的electronic shutter 电子快门
【Franklin 案】相机的电子快门，决定的曝光时间往往和相机的FPS的设定制衡为相反的关系。
比如 870FPS的相机，如果定义870FPS，他的快门时间需要为：1500 us 也就是1.5 ms, 如果设定10000us，这时候 FPS就只能是，100FPS了，
3 线扫相机的行频速度决定：
| 输入参数 | 举例 |
| FOV | 12寸（30.38cm） |
| 物体移动速度St | 20寸每秒 |
| 线扫相机选型 Nc | 8K |
| 输出参数 | |
| 线扫相机扫描速度要求 Sc | 13654 |
Sc = St /(FOV / Nc) = 20 / (12/8192) = 13654
[franklin 案】
幅宽1600mm , 检测精度 1mm/ pixel ,运动速度22000mm/S，WD 1300mm
3.1 线扫相机的选择决定：
相机像素 = 1600 /1 = 1600 pixel，需要2K相机
3.2 线扫相机的实际检查精度
检测精度 = 幅宽 /实际像素 = 1600mm / 2000 pixel = 0.8mm / pixel
3.3 线扫相机的扫描行频
扫描行频 = 运动速度 / 实际检测精度 = 22000 mm/s / 0.8 mm/pixel = 27500 pixel/s = 27.5Khz
由此，选2K像素，28K行频，10um = 0.1mm =100um像元相机
【Franklin 案，这个计算有点问题，在我的下一篇文章里面做了比较仔细的讨论】
【工业相机】【深度4】线扫描相机 - 选型实践_Franklin的博客-CSDN博客https://blog.csdn.net/yellow_hill/article/details/124574685?csdn_share_tail=%7B%22type%22%3A%22blog%22%2C%22rType%22%3A%22article%22%2C%22rId%22%3A%22124574685%22%2C%22source%22%3A%22yellow_hill%22%7D&ctrtid=XkQDl
3.4 线扫相机的镜头选型
3.4.1 sensor 靶面
靶面长边 = 0.1mm * 2048 pixel = 20.48mm
3.4.1 镜头焦距
上式子，计算的，要 拍摄全部的幅宽的物体，需要的焦距：
公式1：
【hsy案】 WD 为物距， S为相机靶面的一边长度，我们这里测量高度，所以用了1/2寸的竖边的长度为4.8mm
参考：
【工业相机】【深度3】相机选择-精度和曝光需求计算 - 输入：1 被测试物体的最小体积 2 被测物体的移动相对速度相关推荐
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