工业相机各种参数计算方法

工业相机各种参数计算方法

一、工业镜头的计算方式

1、WD 物距 工作距离（Work Distance，WD）。

2、FOV 视场 视野（Field of View，FOV）

3、DOV 景深（Depth of Field）。

4、Ho:视野的高度

5、Hi:摄像机有效成像面的高度(Hi来代表传感器像面的大小)

6、PMAG:镜头的放大倍数

7、f:镜头的焦距

8、LE:镜头像平面的扩充距离

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

二、工业镜头光学放大倍率的计算方法

 

光学放大倍数=CCD靶面型号尺寸（V或者H）/视场尺寸（V或者H）=像的尺寸/实际物体的尺寸

三、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

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

四、工业相机传感器尺寸大小：（单位：mm）

1/4″：(3.2mm×2.4mm)；	1/3″：(4.8mm×3.6mm)；	1/2″：(6.4mm×4.8mm)；
2/3″：(8.8mm×6.6mm)；	1″：(12.8mm×9.6mm)；

 

 

 

 

五、工业镜头对应视场范围的计算方法

 

视场（FOV）=工作距离（WD）*CCD靶面型号尺寸（V或者H）/焦距（f）

六、焦距的计算方法

 

焦距（f）=工作距离（WD）*CCD靶面型号尺寸（V或者H）/视场大小或者物体高度（FOV）

附：常见工业相机传感器尺寸大小（H水平×V竖直）

1/4″：3.2mm×2.4mm；

1/3″：4.8mm×3.6mm；

1/2″：6.4mm×4.8mm；

2/3″：8.8×6.6mm；

1″：12.8mm×9.6mm

七、CCD相机元件的尺寸

 

 

 八、工业相机计算公式：

分辨率（μm)=0.61（固定值）x0.55（设计波长）÷NA

有效F No=放大倍率/2NA

景深(mm)=2(可接受的模糊圆直径x有效F No÷放大倍率2)

光通量直径（φ）=2NAx物体的高度+视野尺寸（角度）

九、工业相机显示器倍率及综合倍率的求法：

显示器倍率=显示器英寸数x25.4（1英寸）÷CCD相机对角尺寸

综合倍率=显示器倍率x光学倍率

例：2x光学倍率镜头和1/2'' CCD相机的组合，在14''显示器上的影像综合倍率

 综合倍率=44.45x2=88.9

十、工业相机光学放大率

光学放大率	影像大小相对于物体的放大率 β=y’/y =b/a =NA/NA’ =CCD相机元素尺寸/视场实际尺寸
电子放大率	电子放大率是用相机拍照成像在CCD上的像呈现在显示器的放大倍数
显示器放大率	显示器放大率是被拍物体通过镜头成像显示在显示器上的放大倍数 显示器放大率＝（光学放大率）×（电子放大率） 例子:光学放大率＝0. 2X, CCD大小1/2（对角线长8mm）,显示器14〃 电子放大率＝14×25.4/8＝44.45（倍） 显示器放大率＝0.2×44.45＝8.89（倍） （1寸＝25.4mm）
视场	视场是镜头与CCD相机连接时物体可被看见的范围大小 视场的大小是:（CCD格式大小）/（光学放大率） 例子:光学放大率＝0.2X，CCD1/2〃（4.8mm长，6.4mm宽） 视场大小 :长＝4.8/0.2＝24（mm） 宽＝6.4/0.2＝32（mm）