Jak mogę oszacować rozdzielczość przestrzenną elektroniki użytkowej?

9

Patrzyłem na aplikacje do wizyjnego stereo, a jeden działający przykład obejmuje użycie dwóch kamer internetowych USB, zmontowanych razem i skalibrowanych.

Czy istnieje sposób oszacowania teoretycznej rozdzielczości przestrzennej takiego zestawu? Celem jest uniknięcie kupowania i testowania na ślepo, ale raczej względna pewność przed czasem.

Rozumiem, że rozdzielczość EXACT prawdopodobnie wymagać będzie konfiguracji testowej z powodu soczewkowania itp.

Jakie informacje byłyby potrzebne do tego ustalenia? Czy minimalna ogniskowa i maksymalna rozdzielczość byłyby wystarczające? Gęstość pikseli oczywiście odgrywa pewną rolę i jest reklamowana w większości aparatów cyfrowych (które mają znacznie wyższą maksymalną rozdzielczość), jeśli próbowałem obliczyć oszacowanie, jak powinienem to uwzględnić?

Jako przykład rozważ następującą konfigurację:

  • minimalna ogniskowa 4 "(ogniskowa kamery MS HD)
  • maksymalna rozdzielczość 1920x1080
  • obiekt jest rzędu kilku centymetrów
  • szczegółowe informacje na temat rzędu dziesiątych milimetrów
  • odległość między kamerami a obiektami powinna być niewielka, zastanawiałem się nad czymś w rodzaju od 15 cm do 25 cm, elastycznym na podstawie odpowiedzi tutaj
  • odległość między kamerami, liczba kamer może być elastyczna, ale powinna pozostać w niewielkim zakresie ... jeśli potrzebuję 10 000 USD w aparatach, to złe rozwiązanie
Stephen
źródło
1
Co masz na myśli przez „rozdzielczość”? Odległość, o którą należy rozdzielić dwa punkty, aby można je było rozróżnić? Ilość „prawdziwej” przestrzeni zajmowanej przez twoje piksele?
Jonas
Odległość, o którą należy rozdzielić dwa punkty, aby można je było rozróżnić.
Stephen

Odpowiedzi:

6

Rozważ następujący rysunek:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Kamery są oddzielone linią bazową 2b - powiedzmy 10 cm, więc b = 5 cm. Twoja ogniskowa 4 "wydaje się dłuższa (około 100 mm) dla kamery, ale hej, chodźmy z nią. F = 100 mm (lub 10 cm!).

Od obiekt w odległości 10 m będzie miał różnicę pikseli między dwiema kamerami ( ) wynoszącą 0,1 * 0,1 / 10 = 0,001 m. Więc jeśli twoje piksele mają 5 mikronów kwadratowych, wynosi około 200 pikseli.xrxl=2bfzxrxlxrxl

To dużo - poszukiwanie dużych różnic jest drogie.

Przy bardziej normalnej ogniskowej, powiedzmy 5 mm, różnica wynosi około 10 pikseli. 11 m to około 9 pikseli, więc Twoja rozdzielczość odległości wynosi około 1 m @ 10 m.

Jeśli masz na myśli konkretną kamerę, możesz uruchomić liczby dla określonej geometrii.

Martin Thompson
źródło
z jest odległość między kamerą a oglądanym przedmiotem? Myślę o znacznie mniejszej wartości, na przykład 15 cm, co czyni ułamek mianownika. W twoim przykładzie (xr - xl) = 0,06 ... m, przy 5 mikronach / piksel ~ 13 334 pikselach. Czy jest to rząd wielkości lepszy czy gorszy?
Stephen
Ach, przy tego rodzaju zakresach prawdopodobnie będziesz potrzebować kamer, które „spojrzą” na siebie, więc obrazki nie będą w tej samej płaszczyźnie. To znacznie zmienia geometrię. Muszę sprawdzić, czy moja książka ma jakieś proste równania ...
Martin Thompson,
Czy znalazłeś jakieś dodatkowe informacje, które mogą pomóc mi lepiej zrozumieć konfigurację, lub oznaczyć jako odpowiedzi, lub czy mogę podać więcej szczegółów, aby ci pomóc?
Stephen