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關(guān)于工業(yè)機器視覺系統(tǒng)中，相機分辨率的介紹

在機器視覺系統(tǒng)中,工業(yè)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(shù)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(shù)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(tǒng)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(nóng)定律，即每個特征點至少需要利用2pix進行描述。在實際應(yīng)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(dāng)某個特征在圖像中既表現(xiàn)為3pix，又表現(xiàn)為4pix時，就會導(dǎo)致系統(tǒng)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(dāng)原始數(shù)據(jù)為像素時，可用數(shù)據(jù)擬合技術(shù)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(yīng)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(shù)等因素。測量誤差通常來自偶然誤差和系統(tǒng)誤差:

偶然誤差是不可預(yù)測、不可修正的，可影響測量的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。

系統(tǒng)誤差不影響測量的可重復(fù)性，可通過校正操作進行修正。

通常情況下，測量要求的準(zhǔn)確度是允許誤差的10倍;測量分辨率是準(zhǔn)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(yīng)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(shù)/模轉(zhuǎn)換得到。通常情況下，在單色視覺系統(tǒng)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(yī)學(xué)分析);在彩色視覺系統(tǒng)中，RGB的每個原色用8位表示，一共可表示16777216 種顏色。