相机参数选择.docx

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1、钢件焊点缺陷检测相机及物镜选择工业现场质量检测相机及物镜的标准主要由以下几个因素决定：1）监控现场的环境；2)被摄主体物距；3）镜头焦距；4）相机感光元器件的靶面尺寸。工业现场质量检测相机及物镜的关键参数获取的计算方法：1根据监控环境直接确定某些参数：根据摄像机固定位置与被测件位置确定物距Lmm；根据被测件特征确定监测视野面积W*Wmm平方；根据监控环境的光照条件选取合适的通光率：F*t（光圈系数F，曝光时间t）；根据现场拍要求确定景深取值范围ΔL∈（a,b）。根据环境参数进一步可以确定照相机最小视场角：Q=2*a

2、rctg(√2*W/2*L)（对角线张角）;进一步可确定物镜最小焦距f与相机感光器件的靶面对角线S的关系为tan(Q/2)=S/2f;2根据环境直接确定的参数计算相机物镜的最佳焦距fa.根据景深计算公式获得景深与物镜焦距的关系函数其中δ为当前监测环境下相机的最大容允弥散圆半径。b.确定最大容允弥散圆半径δ与物镜焦距的关系根据上述公式，将UB=b设为后景深边缘，UA=L设为被测主体到镜头的距离，即可由监控现场的相机景深和光圈系数的参数确定最大容允弥散圆半径δ与物镜焦距f的关系。c综上可以根据监控现场环境确定相机物镜的

3、最佳焦距f。根据上述要素开始逐一确定钢件焊点缺陷检测相机及物镜参数：该钢件焊点质量检测相机安装在室内有补光灯照射的环境下，能有效避免钢件的表面反光和棱角出的阴影等干扰因素，被检测焊点呈圆形，直径8mm左右，被检测区域面积约150mm*150mm，相机固定离钢件300mm处（物距300mm），可以估算出相机的最小视场角Q=2*arctg(√2*150/2*300)=39度,根据此检测场合，适合选取短焦镜头（视场角相对较大）；根据现场光照环境和物镜光圈值的常规设置选取光圈值F=4左右为较理想的配置（一方面保证了合适的通

4、光率，另一方面保证了通光口径处于中间值，从而优化了因视场角过大造成的桶形失真）；该钢件焊点缺陷检测中要求景深配置为60mm--70mm，防止现场震动或其他因素对相机位置微小变化的干扰。综上所述，由钢件焊点缺陷检测现场环境及相机的优化配置可预先确定如下参数：物距L=300mm;光圈值F=4；最小视场角Q=39°；景深AL=70mm;现要根据已知参数推导出物镜的焦距和相机感光器件的靶面尺寸的取值范围。根据景深计算和允许弥散圆的计算公式可求解得到物镜焦距应取值f=14mm.感光器件对角线长度最大值为9.9mm。相机选用微

5、视MCV1000MF，其相应参数如下表：镜头选用8mm1:1.4镜头，可以计算出相机视场角Q=2arctan(1280*0.00522+1024*0.00522/2*8)=56度。8mm镜头在对焦距离300mm时，光圈值分别取值F=2、F=2.8、F=4、F=5.6、F=8时计算出相应的景深对照表如下：光圈系数对焦距离22.845.68300（单位mm）107157236387802