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镜头焦距的选择计算方法

发布时间：2023年10月08日
在机器视觉高速发展的过程中，场景千变万化，但工业现场使用中，我们需要知道被拍摄物的大小和我们可以拍摄的视野范围，进而得到物像关系，此处需要光学放大倍率来表示此处的计算；

已知场景：

视野范围： 12mm X 9mm

镜头前端到被拍摄物距离（物距）：60mm

已经选用的相机：海康机器人320W像素相机（MV-CA032-10GM）（分辨率2048*1536 ， 像元尺寸3.45um）

计算所需镜头：

1、sensor 长宽尺寸计算：

sensor 长度 = 2048 * 3.45 / 1000 = 7.0656 mm

sensor 宽度 = 1536 * 3.45 / 1000 = 5.2992 mm

2、计算光学放大倍率

光学放大倍率 = sensor长度 / 视野长度 = 7.0656 / 12 = 0.5888

3、计算焦距

焦距 = 物距 * 光学放大倍率 = 60 * 0.5888 = 35.328 mm

4、计算单像素精度

单像素精度 = 视野长度 / sensor 宽方向有效像素个数 = 12 / 2048 = 0.059mm

通过以上过程可以计算获得选用工业镜头为 35 mm 镜头，推荐中联科创HM3514MP5，搭配 320W 相机，单像素精度能达到 5.9um；如果 35mm 的镜头无法满足 60 mm 的近工作距离，可以使用加延长管和转接圈解决。
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