視場和焦距的計算
視場指被攝取物體的大小,視場的大小是以鏡頭至被攝取物體距離,鏡頭焦頭及所要求的成像大小確定的。
(1) 焦距的計算
鏡頭的焦距,視場大小及鏡頭到被攝取物體的距離的計算如下:
f=wL/W
f=hL/h
f鏡頭焦距w:圖象的寬度(被攝物體在CCD靶面上成象寬度)
W:被攝物體寬度 L:被攝物體至鏡頭的距離
h:圖象高度(被攝物體在ccd靶面上成像高度)視場(攝取場景)高度
H:被攝物體的高度
CCD靶面規格尺寸:單位mm
規格 1/3' 1/2' 2/3' 1'
W 4.8 6.4 8.8 12.7
H 3.6 4.8 6.6 9.6
由於攝像頭畫面寬度和高度與電視接收機畫面寬度和高度一樣,其比例均為4:3,當L不變,H或W增大時,f變小,當H或W不變,L增大時,f增大。
舉例:假設用1/2”CCD攝像頭觀測,被測物體寬440毫米,高330毫米,鏡頭焦點距物體2500毫米。
由公式可以算出:
焦距f=6.4 * 2500 / 440≈36毫米或
焦距f=4.8 * 2500 / 330≈36毫米
當焦距數值算出後,如果沒有對應焦距的鏡頭是很正常的,這時可以根據產品目錄選擇相近的型號,一般選擇比計算值小的,這樣視角還會大一些。
(2) 視場角的計算
如果知道了水平或垂直視場角便可按公式計算出現場寬度和高度。
W=2LtanQw/2 ( Qw:水平視角)
H=2LtanQh/2 ( Qh:垂直視角)
水平視場角Qw(水平觀看的角度)
Qw =2tg-1(W/2L)
垂直視場角Qh(垂直觀看的角度)
Qh =2tg-1(H/2L)
視場由寬(W)、高(H)和與攝像頭的距離(L)決定,一旦決定了攝像頭要監視的景物,正確地選擇鏡頭的 焦距就由來3個因素決定:
l 欲監視景物的尺寸
l 攝像頭與景物的距離
l 攝像頭成像器的尺寸
8、選配鏡頭的原則
為了獲得預期的攝像效果,在選配鏡頭時,應着重注意六個基本要素:(1)被攝物體的大小(2) 被攝物體的細節尺寸(3) 物距(4)焦距(5) CCD攝像機靶面的尺寸(6) 鏡頭攝像系統的分辯率。