Wie kann ich die räumliche Auflösung von Unterhaltungselektronik abschätzen?

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Ich habe mir Stereovisionsanwendungen angesehen, und ein Arbeitsbeispiel besteht darin, zwei USB-Webkameras zu verwenden, die zusammen montiert und kalibriert sind.

Gibt es eine Möglichkeit, die theoretische räumliche Auflösung eines solchen Aufbaus abzuschätzen? Ziel ist es, nicht blind zu kaufen und zu testen, sondern im Voraus relativ zuversichtlich zu sein.

Ich verstehe, dass die GENAUE Auflösung aufgrund von Objektiven usw. wahrscheinlich einen Testaufbau erfordert.

Welche Informationen wären erforderlich, um diese Feststellung zu treffen? Wäre die minimale Brennweite und die maximale Auflösung ausreichend? Die Pixeldichte spielt dabei offensichtlich eine Rolle und wird auf den meisten Digitalkameras (die eine viel höhere maximale Auflösung haben) beworben. Wenn ich versucht habe, eine Schätzung zu berechnen, wie sollte ich diese einbeziehen?

Betrachten Sie als Beispiel das folgende Setup:

  • eine minimale Brennweite von 4 "(MS HD Webcam Brennweite)
  • eine maximale Auflösung von 1920x1080
  • Objekt liegt in der Größenordnung von ein paar Zentimetern
  • Details in der Größenordnung von Zehntel Millimetern
  • Der Abstand zwischen Kameras und Objekten sollte kleiner sein. Ich dachte über 15 cm bis 25 cm nach, flexibel basierend auf der Antwort hier
  • Der Abstand zwischen den Kameras und die Anzahl der Kameras können flexibel sein, sollten aber im kleinen Bereich bleiben. Wenn ich Kameras im Wert von 10.000 US-Dollar benötige, ist dies eine schlechte Lösung
Stephen
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Was meinst du mit "Auflösung"? Der Abstand, um den zwei Punkte getrennt werden müssen, um unterscheidbar zu sein? Wie viel "echten" Speicherplatz haben Ihre Pixel?
Jonas
Der Abstand, um den zwei Punkte getrennt werden müssen, um unterscheidbar zu sein.
Stephen

Antworten:

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Betrachten Sie die folgende Abbildung:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Kameras sind durch die Grundlinie 2b getrennt - sagen wir 10 cm, also b = 5 cm. Ihre Brennweite von 4 "klingt für eine Webcam zu lang (ca. 100 mm), aber hey, lassen Sie uns damit anfangen. F = 100 mm (oder auch 10 cm!).

Ab ein Objekt in 10 m Entfernung eine zwischen den beiden Kameras ( ) von 0,1 * 0,1 / 10 = 0,001 m auf. Wenn Ihre Pixel also ein Quadrat von 5 Mikron haben, beträgt ungefähr 200 Pixel.xrxl=2bfzxrxlxrxl

Das ist eine Menge - große Unterschiede sind teuer in der Suche.

Bei einer normaleren Brennweite von beispielsweise 5 mm beträgt Ihre Disparität eher 10 Pixel. 11 m sind ungefähr 9 Pixel, Ihre Entfernungsauflösung beträgt also ungefähr 1 m bei 10 m.

Wenn Sie an eine bestimmte Kamera denken, können Sie die Zahlen für Ihre bestimmte Geometrie ausführen.

Martin Thompson
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z ist der Abstand zwischen der Kamera und dem betrachteten Objekt? Ich denke an einen viel kleineren Wert wie 15 cm, wodurch der Nenner gebrochen wird. In Ihrem Beispiel ist dann (xr - xl) = 0,06 ... m bei 5 Mikrometern / Pixel ~ 13.334 Pixel. Ist das eine Größenordnung besser oder schlechter?
Stephen
Ah, in solchen Bereichen werden Sie wahrscheinlich Kameras benötigen, die aufeinander "schauen", damit sich die Imager nicht in derselben Ebene befinden. Das verändert die Geometrie erheblich. Ich werde sehen müssen, ob mein Buch einige einfache Gleichungen hat ...
Martin Thompson
Haben Sie weitere Informationen gefunden, die mir helfen könnten, das Setup besser zu verstehen, oder markieren Sie diese als beantwortet, oder kann ich Ihnen detailliertere Informationen geben, um Ihnen zu helfen?
Stephen