視覺行業(yè)的初學(xué)者，甚至是做了 1-2 年的銷售也許還會(huì)困惑這樣的事情——在拿到檢測(cè)要求后，不知道根據(jù)圖紙上的公差，應(yīng)該選用多少萬(wàn)像素的相機(jī)。同時(shí)還不明確為什么要三個(gè)類似的專有名詞來(lái)描述同一個(gè)事情。

這一期內(nèi)容就是為大家詳細(xì)介紹：分辨率，精度，公差的關(guān)系，從而指導(dǎo)選型。

分辨率（Resolution）

計(jì)算公式：分辨率 = 視野（Field of View）/ 像素（Pixel）

比如我要看的產(chǎn)品大小是 30mm*10MM，使用 200 萬(wàn)像素（1600pixel*1200pixel）的相機(jī)。因?yàn)楫a(chǎn)品是長(zhǎng)條形，為了把產(chǎn)品都放入到視野內(nèi)，我們計(jì)算分辨率的時(shí)候要考慮長(zhǎng)邊對(duì)應(yīng)，此時(shí)分辨率為：

分辨率 = 30mm/1600Pixel = 0.019mm/Pixel

精度（Accuracy）

計(jì)算公式：精度 = 分辨率 x 有效像素

精度的單位是 mm。根據(jù)產(chǎn)品表面和照明狀況的不同，我們可以通過放大圖像觀察辨別穩(wěn)定像素的個(gè)數(shù)，從而得出精度。如果條件不允許實(shí)際測(cè)試觀察，一般的規(guī)律是，如果使用正面打光，有效像素為 1 個(gè)，使用背光，有效像素為 0.5 個(gè)。

這個(gè)例子我們?nèi)?1 Pixel，得到精度為 0.019mm 約等于 0.02mm。

機(jī)器視覺系統(tǒng)的定位精度如何計(jì)算？

假如是 30 萬(wàn)像素的攝像機(jī)，監(jiān)控的面積為 640x480mm，其精度是不是就是 1mm 了？

30W 相機(jī)分辨率 640*480 正常這樣算：用最長(zhǎng)的邊除去監(jiān)控面積最長(zhǎng)的邊 即可，所以精度基本上是 1mm，這個(gè)是理論值，如果你做測(cè)量或者表面劃傷檢測(cè)，肯定不準(zhǔn)確，一個(gè)像素有可能無(wú)法凸顯特征。

公差（Tolerance）

一般情況下，精度和公差的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

?

對(duì)一個(gè)項(xiàng)目來(lái)講，我們是先從圖紙上讀到公差的要求。然后再根據(jù)上述關(guān)系，反推得出我們需要多少像素的相機(jī)。

測(cè)量時(shí)，首先要考慮的幾大方面的有：相機(jī)、鏡頭、光源。選擇要考慮的因素有很大，這里依據(jù)一個(gè)經(jīng)手的項(xiàng)目介紹一下精度方面需要考慮的問題。項(xiàng)目要求：像素精度 0.05mm、測(cè)量誤差正負(fù) 0.15mm。首先介紹一下相關(guān)的概念：

像素精度：一個(gè)像素在真實(shí)世界代表的距離，即拍攝視野 / 分辨率。例如我所使用的大華 500 萬(wàn)相機(jī)，分辨率 2592*2048，在視野中長(zhǎng)的一邊 100mm，即可拍到 100mm 的物體，那么在這一方向的像素精度為 100/2592mm 約為 0.0386mm。

測(cè)量誤差：使用算法測(cè)量的距離 / 長(zhǎng)度與真實(shí)值的誤差。

亞像素精度：亞像素精度是指相鄰兩像素之間細(xì)分情況，輸入值通常為二分之一，三分之一或四分之一。即每個(gè)像素將被分為更小的單元從而對(duì)這些更小的單元實(shí)施插值算法。

例如，如果選擇四分之一，就相當(dāng)于每個(gè)像素在橫向和縱向上都被當(dāng)作四個(gè)像素來(lái)計(jì)算。實(shí)際測(cè)量或檢測(cè)時(shí)需要考慮的還有很多，例如幀率、曝光、增益等。
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