Como posso estimar a resolução espacial de produtos eletrônicos de consumo?

Eu estive analisando aplicativos de visão estéreo, e um exemplo de trabalho envolve o uso de duas web cams USB montadas e calibradas.

Existe uma maneira de estimar a resolução espacial teórica de tal configuração? O objetivo é evitar a compra e o teste às cegas, mas estar relativamente confiante com antecedência.

Entendo que a resolução EXACT provavelmente exigirá uma configuração de teste devido a lentes, etc.

Quais informações seriam necessárias para fazer essa determinação? A distância focal mínima e a resolução máxima seriam suficientes? A densidade de pixels obviamente desempenha algum papel nisso e é anunciada na maioria das câmeras digitais (que têm uma resolução máxima muito mais alta). Se eu estava tentando calcular uma estimativa, como incorporar isso?

Como exemplo, considere a seguinte configuração:

uma distância focal mínima de 4 "(distância focal da webcam MS HD)
uma resolução máxima de 1920x1080
objeto está na ordem de alguns centímetros
detalhes da ordem dos décimos de milímetros
a distância entre as câmeras e os objetos deve ser pequena, eu estava considerando algo como 15 cm a 25 cm, flexível com base na resposta aqui
a distância entre as câmeras, o número de câmeras pode ser flexível, mas deve permanecer na faixa pequena ... se eu precisar de US $ 10.000 em câmeras, é uma péssima solução

stereo-vision resolution Stephen
fonte

O que você quer dizer com "resolução"? A distância pela qual dois pontos devem ser separados para serem distinguíveis? A quantidade de espaço "real" coberto por seus pixels?

Jonas

A distância pela qual dois pontos devem ser separados para serem distinguíveis.

Stephen Stephen

Respostas:

Considere a seguinte figura:

As câmeras são separadas pela linha de base 2b - digamos 10cm, então b = 5cm. Sua distância focal de 4 "parece muito longa (cerca de 100 mm) para uma webcam, mas, ei, vamos em frente. F = 100 mm (ou também 10 cm!).

De um objeto a 10m de distância terá uma diferença de pixels entre as duas câmeras ( ) de 0,1 * 0,1 / 10 = 0,001m. Portanto, se seus pixels são quadrados de 5 mícrons, é de cerca de 200 pixels. $xr-xl = \frac {2bf}{z}$ $xr-xl$ $xr-xl$

O que é muito - grandes disparidades são caras de se procurar.

Com uma distância focal mais normal de, digamos, 5 mm, sua disparidade é mais parecida com 10 pixels. 11m tem cerca de 9 pixels, então a resolução da distância é de 1m a 10m.

Se você tem uma câmera específica em mente, pode executar os números para sua geometria específica.

Martin Thompson
fonte

z é a separação entre a câmera e o objeto visualizado? Estou pensando em um valor muito menor, como 15 cm, tornando o denominador fracionário. No seu exemplo, então (xr - xl) = 0,06 ... m, a 5 microns / pixel ~ 13.334 pixles. Essa ordem de magnitude é melhor ou pior?

Stephen

Ah, nesses tipos de alcance, você provavelmente precisará de câmeras que "olhem" umas para as outras, para que os imagers não estejam no mesmo plano. Isso muda a geometria significativamente. Eu vou ter que ver se o meu livro tem algumas equações fácil ...

Martin Thompson

Você encontrou mais informações que possam me ajudar a entender melhor a configuração, ou marque-a como respondida, ou posso fornecer mais detalhes para ajudá-lo?

Stephen