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线阵相机行频和运动速度之间的关系
2023-09-09
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先设定以下变量:

(1)线阵相机的每线像素数(单位:pixel):Hc
(2)目标物的宽幅(单位:m):Lo
(3)目标物运行速率(单位:m/s):Vo
(4)线阵相机线扫描速率(单位:Hz,即 线/s):Vc
(5)扫描一帧图像目标物运行的时间(单位:s):To
(6)扫描一帧图像线阵相机的扫描时间(单位:s):Tc
(7)横向精度(每个像素代表的实际宽度):PH
(8)纵向精度(每个像素扫描的实际长度):PL
那么,横向的扫描精度为:ph= Hc/( Lo),纵向扫描精度为:PL=(Vc×Tc)/( 1pixel×Vo× To)(To=Tc)
根据“横向和纵向的分辨率相等”的原则,得到公式如下:Lo/Hc=Vo/Vc
则相机的线扫描速率为:Vc =(Hc ×Vo)/( Lo)
L0为视场(FOV),L0=FOV=(l(镜头到物体)传感器尺寸(像素大小每行的像素数))/焦距
公式分析:
(1)分辨率:图像分辨率则是单位英寸中所包含的像素点数。描述分辨率的单位有:(dpi点每英寸)、lpi(线每英寸)和ppi(像素每英寸)。在百度输入“分辨率”,查看具体。
(2)传感器尺寸可根据相机参数查到,比如我的相机的像原尺寸7.04μm×7.04μm,每行为2048个像素点
(3)焦距在镜头的参数中查找,比如我的镜头焦距为8mm
(4)放置物体距离镜头800mm,计算视场L0=FOV=(l(镜头到物体)传感器尺寸(像素大小每行的像素数))/焦距=0.704*2048/1000=1.44m
(5)Vc=(Vo*焦距)/(物距*传感器尺寸)=(Vo*8mm)/(3.6*7.04um*800mm*1000)=Vo(km/h)/(3.6*7.04*0.001)(线/秒)
(6)在上述相机镜头尺寸以及放置距离的前提下,最后得到的扫描频率对应大概是70km/h对应27620;120km/h对应47348