工業相機像素精度怎么算 工業相機鏡頭選型計算方式

一、工業相機像素精度怎么算

工業相機每次采集圖像的像素點數，一般對應于光電傳感器靶面排列的像元數：（面陣相機的分辨率有795×596，1024×1024，2048×2048，5320×5320等）

首先考慮待觀察或待測量物體的精度，根據精度選擇分辨率。相機像素精度=單方向視野范圍大小/相機單方向分辨率。則相機單方向分辨率=單方向視野范圍大小/理論精度。

例：若單視野為5mm長，理論精度為0.02mm，則單方向分辨率=5/0.02=250。然而為增加系統穩定性，不會只用一個像素單位對應一個測量/觀察精度值，一般可以選擇倍數4或更高。這樣該相機需求單方向分辨率為1000，選用130萬像素已經足夠。

根據待測物體的尺寸估算出視野的大小，再結合檢測精度，利用上面的公式就可以大概確定檢測系統的工業相機的分辨率。相機分辨率確認之后，再根據相機的參數，選擇對應的鏡頭即可。

二、工業相機鏡頭選型計算方式

1、面陣相機和鏡頭選型

已知：被檢測物體大小為A×B，要求能夠分辨率小于C，工作距離為D。

相機選型步驟：

（1）相機的最低分辨率=（A×B）/（C×C）。

（2）相機在選型時，最好缺陷的面積在3到5個像素以上，在選擇相機時，相機的最低分辨率應大于3×（A×B）/（C×C）。

鏡頭選型步驟：

（1）計算短邊對應的像素數E=B/C，相機長邊和短邊的像素數都要大于E

（2）像元尺寸=產品短邊尺寸B/所選相機的短邊像素數

（3）放大倍率=所選相機芯片短片尺寸/相機短邊的視野范圍

（4）可分辨的產品精度=像元尺寸/放大倍率（判斷是否小于C）

（5）物鏡的焦距=工作距離/（1 1/放大倍率）單位：mm

（6）像面的分辨率要大于1/（2×0.1×放大倍率）單位：lp/mm

以上僅針對鏡頭的主要參數進行計算選擇，其他如畸變、景深、環境等，可根據實際要求進行選擇。

2、針對速度和曝光時間的影響，產品是否有拖影

已知：確定每一次檢測的范圍為80mm×60mm，200萬像素CCD相機(1600×1200)，相機或產品運動速度為12m/min=200mm/s。

曝光時間計算步驟：

曝光時間<長邊視野范圍/（長邊像素值*產品運動速度）=80mm/（1600×200mm/s）=1/4000s=0.00025s。故曝光時間要小于0.00025s，圖像才不會拖影。

3、線掃相機和鏡頭的選型

相機選型步驟：

已知：幅寬為1600mm、檢測精度為1mm/pixel、運動速度為22000mm/s、物距1300mm。

（1）相機像素=幅寬/檢測精度=1600mm/1mm/pixel=1600pixel，最少需要2000個像素，選定為2K相機

（2）實際檢測精度=幅寬/實際像素=1600mm/2000pixel=0.8mm/pixel

（3）掃描行頻=運動速度/實際檢測精度=22000mm/s/0.8mm/pixel=27500pixel/s=27.5KHZ

綜上，應選擇2048像素28KHZ像元尺寸10um的線掃相機

鏡頭選型步驟：

（1）sensor長度=像元尺寸x像素數=0.01mm×2048=20.48mm

（2）鏡頭焦距=（sensor長度*物距）/幅寬=20.48×1300/1600=16.64mm