مقاله
محاسبه‌گر لنز آلترون: فاصله‌ی کانونی و اندازه‌ی پیکسل روی جسم
یکی از پرهزینه‌ترین اشتباه‌ها در پروژه‌های بینایی ماشین این است که لنز را اول بخرند و بعد حساب کنند. دوربین نصب می‌شود و تازه معلوم می‌شود یا کل عرض نوار در کادر جا نمی‌شود، یا هر پیکسل روی جسم آن‌قدر بزرگ است که عیب ریز اصلاً دیده نمی‌شود. محاسبه‌گر لنز آلترون برای همین لحظه‌ی پیش از خرید ساخته شده است: فاصله‌ی کانونی لازم و اندازه‌ی پیکسل روی جسم را پیش از سفارش لنز به شما می‌دهد.
این ابزار را از منوی Tools و گزینه‌ی Lens Calculator… باز می‌کنید. همراه خود آلترون نصب می‌شود و در مرورگر پیش‌فرض سیستم باز می‌شود. رابطه‌ی سنسور، لنز و صحنه را حل می‌کند و نتیجه را در یک نمای سه‌بعدی زنده نشان می‌دهد.
- برای پوشاندن یک عرض مشخص، چه فاصله‌ی کانونی لازم است؟
- با این لنز و این فاصله، چه مقدار از صحنه در کادر می‌آید؟
- هر پیکسل روی جسم چند میلی‌متر است؟
سؤال سوم همان است که معمولاً فراموش می‌شود و بیشتر از بقیه اهمیت دارد، چون تعیین می‌کند کوچک‌ترین عیب قابل دیدن چقدر است.
- در بخش SENSOR نوع سنسور را انتخاب کنید: Area-scan یا Line-scan. در حالت خطی، سنسور فقط یک ردیف دارد و نتایج و نمای سه‌بعدی هم متناسب با همین عوض می‌شوند.
- مشخصات سنسور را از دیتاشیت دوربین وارد کنید: Pixels across (تعداد پیکسل افقی)، Pixels vertical (تعداد پیکسل عمودی) و Pixel pitch (گام پیکسل) بر حسب میکرومتر. اگر اندازه‌ی سنسور شما در Format preset نبود، روی حالت custom بمانید.
- کلید SOLVE FOR را روی Focal len بگذارید. فیلدی که قرار است محاسبه شود خاکستری و غیرقابل‌ویرایش می‌شود.
- در Working distance فاصله‌ی نصب را وارد کنید و در FOV width عرضی را که باید دیده شود.
- فاصله‌ی کانونی محاسبه‌شده را بخوانید. لنزهای بازار عددهای مشخصی دارند، پس نزدیک‌ترین لنز موجود را انتخاب کنید. بعد SOLVE FOR را روی FOV ببرید و فاصله‌ی کانونی همان لنز را وارد کنید تا نتیجه‌ی واقعی را ببینید.
- در جدول RESULTS مقدار Object / pixel را نگاه کنید. قاعده‌ی سرانگشتی ما این است که هر جزئیات بحرانی دست‌کم ۳ تا ۵ پیکسل بگیرد.
در حالت Line-scan بخش Line-scan motion هم فعال است. در Object speed سرعت نوار را بر حسب متر بر ثانیه وارد کنید. اگر Line rate را صفر بگذارید، ابزار نرخ خطی را حساب می‌کند که پیکسل‌ها روی جسم مربعی باشند. در نتایج، Line rate و Transport res. را می‌بینید. Transport res. اندازه‌ی هر خط در جهت حرکت است و از تقسیم سرعت بر نرخ خط به دست می‌آید. اگر این عدد با Object / pixel یکی نباشد، تصویر در جهت حرکت کشیده یا فشرده می‌شود. پس پیش از خرید ببینید دوربین می‌تواند به این نرخ خط برسد یا نه.
Working distance در این ابزار فاصله‌ی افقی روی زمین است، از پای دوربین تا جسم. دو فیلد Camera height و Target height هم ارتفاع دوربین و جسم را می‌گیرند. وقتی دوربین بالاتر از جسم نصب می‌شود، فاصله‌ی واقعی نوری از فاصله‌ی روی زمین بیشتر است. این فاصله را در نتایج با نام Optical range می‌بینید. نادیده گرفتن این اختلاف خطای رایجی است. برای دیدن این اثر، در نمای سه‌بعدی دکمه‌ی Side را بزنید.
- با درگ نما را بچرخانید، با راست‌درگ جابه‌جا کنید و با چرخ ماوس زوم کنید. آدمک مرجع را هم می‌توانید روی زمین بکشید تا فاصله‌ی کاری عوض شود.
- Reset view فقط زاویه‌ی دید را برمی‌گرداند. اما Reset values همه‌ی ورودی‌ها را به پیش‌فرض برمی‌گرداند و کار شما را پاک می‌کند.
- در بخش Units & density می‌توانید واحد را متر یا فوت بگذارید و چگالی را px/m یا DPI. اگر کارتان بازرسی چاپ یا سطح است، DPI آشناتر است.
به Format preset بسنده نکنید. اندازه‌ی واقعی سنسور از ضرب تعداد پیکسل در گام پیکسل به دست می‌آید. عدد دقیق دیتاشیت را وارد کنید تا Object / pixel قابل‌اعتماد باشد. اگر هنوز بین مدل‌های دوربین مردد هستید، صفحه‌ی مقایسه‌ی دوربین‌ها مشخصات لازم برای همین محاسبه را کنار هم گذاشته است.
اگر پایه‌ی نظری فاصله‌ی کانونی را می‌خواهید بیشتر بخوانید، این مقاله در ویکی‌پدیا (انگلیسی) شروع خوبی است.
اگر عدد نهایی را برای پروژه‌تان حساب کردید و می‌خواهید کسی دوباره نگاهش کند، از طریق تماس با ما مشخصات را بفرستید.