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高速相机镜头焦距的计算过程

2016-01-04 21:35:56点击:

 高速摄像系统的一般组成是:光源,镜头,高速相机,通讯单元,图像采集卡,高速存储系统,图像处理软件等。其中,图像传感器将被摄目标的光信号转换成电信号,再转换成数字化信号,图像系统对这些信号进行处理,获取目标特征,根据判别的结果来控制现场的设备动作。为了能清楚的成像,选择一个合适的镜头是必不可少的,其中镜头焦距的确定又是非常重要的一环。


    因此,在本文中简要介绍镜头焦距的计算过程,为大家正确选择合适的镜头提供理论依据。


1、一般焦距的计算

在已知芯片的大小,视场大小和物距的情况,求焦距。



 焦距:f = S×(Dmin/FOV)

如: 传感器芯片的宽度:S = 6.4mm,物距: Dmin = 20mm,焦距:FOV= 5mm

 则: 焦距f = 6.4(20/5) = 25.6mm

2、德国Optronis高速相机焦距的计算:



镜头焦距在全分辨率(1280*1024)下,可以用下列公式计算:

       焦距[mm] = A/(1+B/23)

       A:镜头到被测物体的距离

       B:被测物体的大小


例如:

A:镜头到北侧物体的距离 = 300 mm

B:被测物体大小 = 100 mm

则,焦距 = (300:(1+(100:23)))

因此选择焦距 = 50mm

 

3、Optronis高速相机开窗后的镜头焦距计算

在知道高速相机的靶面大小、被测物体的范围、以及被测距离的时候,就可以通过下列方法推算出大致的镜头焦距。

在开窗的情况下(比如:800*600)焦距的计算如下:

传感器大小[mm] = 0.014

焦距[mm] = A/(1+B/传感器大小[mm])

A:镜头到被测物体的距离(mm)

B:被测物体的大。╩m)

C:水平方向像素数

D:垂直方向像素数

 

例如:

C:水平方向像素数 = 800

D:垂直方向像素数 = 600

A:镜头到物体的距离 = 300 mm

B:物体的大小 = 100 mm

计算出焦距 = (300:(1+(100:14)))= 36.8mm

 



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