在機器視覺系統中,工業相機的分辨率尤為重要。所以!在選擇相機時,分辨率極為重要。通過計算分辨率,可獲得有效的檢測精度。相機所涉及的分辨率包括圖像分辨率、空間分辨率、特征分辨率、測量分辨率和像素分辨率等幾個概念。
1、圖像分辨率
圖像分辨率表示圖像行和列的數目,由相機和圖像采集卡決定。一般情況下,灰度面降相機的圖像分辨率有 640x480、1280x960、2560x1920;線陣相機的圖像分辨率特指圖像行的數目,常見的有1024、2048、4096、8000。
圖像分辨率的一般選擇原則:選擇相機的圖像分辨率和圖像采集卡的圖像分辨率中的較低者。
2、空間分辨率
空間分辨率是從像素中心映射到場景的間距,如0.1cm/pix。對于給定的圖像分辨率,空間分辨率取決于視場尺寸、鏡頭放大倍率等因素。
3、特征分辨率
特征分辨率是能被視覺系統可靠采集到的物體的最小特征尺寸,如0.05mm。相機和圖像采集卡不服從香農定律,即每個特征點至少需要利用2pix進行描述。在實際應用中,可采用3~4pix來描述最小特征點,同時要求具有較好的對比度和較低的噪聲。如果對比度差、噪聲高,則需要利用更多的像素來描述特征。當某個特征在圖像中既表現為3pix,又表現為4pix時,就會導致系統很難識別。
4、測量分辨率
測量分辨率是可以被檢測到的被測物的尺寸或位置的最小變化,如0.01mm。當原始數據為像素時,可用數據擬合技術將圖像和模型(如直線)進行擬合。從理論上講,測量分辨率可達到1/1000pix,但在實際應用中,一般只能達到1/10pix。
測量分辨率一般取決于擬合算法、每個像素位置的測量誤差、用來擬合模型的像素個數等因素。測量誤差通常來自偶然誤差和系統誤差:
偶然誤差是不可預測、不可修正的,可影響測量的準確性和可重復性。
系統誤差不影響測量的可重復性,可通過校正操作進行修正。
通常情況下,測量要求的準確度是允許誤差的10倍;測量分辨率是準確度的10倍。這就意味著,測量分辨率是允許誤差的100倍。但在實際應用中,測量分辨率僅是允許誤差的20倍。
5、像素分辨率
像素分辨率是像素的灰度或彩色等級,由圖像采集卡或相機的數/模轉換得到。通常情況下,在單色視覺系統中,每個像素用8位表示,即256級灰度,也可用10位或12位表示,可滿足高端圖像分析的要求(如生物醫學分析);在彩色視覺系統中,RGB的每個原色用8位表示,一共可表示16777216 種顏色。
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