【勉強-画像処理】産業用カメラの選び方



用途によりCCDカメラとCMOSカメラのどちらかを選択する

CCDとCMOSの違いについては既に分かりやすい先達のサイトがあるので、其方をシェアさせて頂きます。

初心者に必要なイメージとして

CCD=Charge Coupled Device
長所:画質が良い
短所:価格が高い(数十万円はする)

従って個人には手が届きそうにない

CMOS=Complementary Metal Oxide Semiconductor=相補性金属酸化膜半導体
長所:安い
短所:CCDよりも劣る

解像度を選択する

撮影する対象により選択する。当然、解像度と価格は比例するので、選択というよりは妥協点を探すといった方が正しいか?
撮影する対象に対してどの程度の画質が欲しいのか?(どれくらいくっきり見えた方が良いのか?)を考える。

カメラの解像度=単方向視野範囲/単方向解像度
単方向画素=Y方向視野サイズ/画素分解能(理論精度)

例えばY方向視野サイズが5mm、画素分解能(理論精度)が0.02mmだった場合
単方向画素は
5/0.02=250画素
となる。

ただ一般的には1画素で1対象を見る事はないようで、一般的には4の倍数で選ぶらしい。

ショッピングサイトでカメラを見る場合
例えば撮影画素数1280(H)×720(V)といったような表示を見かける。

1280*720=921,600≒100万画素

画像センサの仕様用途として
【外観検査】
【寸法検査】
があげられる

一般的(画質処理.comによれば)
【最小検出サイズ】=4画素角
【寸法公差】=±5画素
を基準とするらしい

【計算例】

外観検査をしたい(=最小検出サイズ4画素角)
30mm×30mmのエリアにある物体を撮影したいとする
撮影画素を1280×720とする

画素分解能を算出する
画素分解能(H)=30mm/1280≒0.023mm
画素分解能(V)=30mm/720≒0.041mm

(H)最小検出サイズ=画素分解能×画素角=0.023mm*4=0.092mm
(V)最小検出サイズ=画素分解能×画素角=0.041mm*4=0.164mm

という事で
1280*720、且つ視野30mmの場合は
0.164>0.092により0.164mm以上の物体しか検出できない
ことになる。

※HとVのどちらかを選択するかは説明がなかったので、安全を見て大きい数値の0.164を選択した

フレーム数を選択する

フレーム=1秒間に取れる枚数
従って1秒間にレンズ内に入る被写体のスピードによって決まる
処理数=コストにつながるので
早ければ早いほど良いが、当然コストも増える

レンズを選択する

センサの大きさと必要視野によりレンズを選ぶ

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