机器视觉硬件(焦距和景深的计算)

news/2024/10/16 18:24:16/

样本:一金属件上圆形焊点,半径约为8mm,高度在3mm以内。

采集:固定相机、光源,利用步进电机带动载物台沿Z轴方向移动,采集载物台上样本的序列图像。

要求:利用聚焦恢复深度技术(SFF)重建焊点

整理一下焦距和景深的计算公式,以后方便看。ヾ(≧▽≦*)o

计算过程如下

针对样品尺寸,相机对应的视野范围应大于16mm\times 16mm, 根据采集序列图像的具体情况,参考论文《基于单目聚焦序列图像的对象三维轮廓构建研究》,采集序列图像时相机与样本距离发生变化,序列图像中样本区域的占比可能有所不同,需要进行图像裁剪和图像缩放。因此,预留出一定的裁剪空间,将相机视野范围(FOV)定为20mm\times 20mm

1.焦距的计算:

选取图像传感器芯片尺寸为 2/3'',其靶面尺寸为8.8mm\times 6.6mm,对角线长度为11mm

    

假设工作距离(WD)为150mm,则根据公式可计算出焦距

 f=\frac{6.6mm}{20mm}\times 150mm=49.5mm\approx 50mm

则镜头焦距定为50mm

2.景深的计算:

前景深:\triangle L_{1} =\frac{F\delta L^{2}}{f^2+F\delta L}           后景深:\triangle L_{2} = \frac{F\delta L^2}{f^2-F \delta L}

景深:\triangle L = \triangle L_{1} + \triangle L_{2} = \frac{2F\delta L^2f^2}{f^4-F^2 \delta ^2 L^2}

F——光圈值

f ——焦距

L——对焦距离

\delta——容许弥散圆直径

根据高斯公式 \frac{1}{f} =\frac{1}{u}+\frac{1}{v}, 可计算出像距为75mm, 则 L = 225mm

容许弥散圆的计算公式:\delta = \frac{d}{1730},d是CCD芯片对角线长度

详情可参考 工业相机的景深计算

若光圈值为F1.4,则景深 \triangle L =0.34mm


http://www.ppmy.cn/news/349537.html

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