¿Cómo puedo estimar la resolución espacial de la electrónica de consumo?

He estado buscando aplicaciones de visión estéreo, y un ejemplo de trabajo implica el uso de dos cámaras web USB, montadas juntas y calibradas.

¿Hay alguna manera de estimar la resolución espacial teórica de tal configuración? El objetivo es evitar comprar y probar a ciegas, pero más bien tener una confianza relativamente anticipada.

Entiendo que la resolución EXACTA probablemente requerirá una configuración de prueba debido a la lente, etc.

¿Qué información se necesitaría para hacer esta determinación? ¿Serían suficientes la distancia focal mínima y la resolución máxima? La densidad de píxeles obviamente juega un papel importante en esto, y se anuncia en la mayoría de las cámaras digitales (que tienen una resolución máxima mucho más alta). Si intentara calcular una estimación, ¿cómo debería incorporar esto?

Como ejemplo, considere la siguiente configuración:

una longitud focal mínima de 4 "(longitud focal de la cámara web MS HD)
una resolución máxima de 1920x1080
el objeto es del orden de un par de centímetros
detalles en el orden de décimas de milímetros
la distancia entre cámaras y objetos debería ser pequeña, estaba considerando algo como 15 cm a 25 cm, flexible según la respuesta aquí
la distancia entre cámaras, la cantidad de cámaras puede ser flexible pero debería mantenerse en el rango pequeño ... si necesito $ 10,000 en cámaras, es una mala solución

stereo-vision resolution Stephen
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¿Qué quieres decir con "resolución"? ¿La distancia por la cual dos puntos tienen que ser separados para ser distinguible? ¿La cantidad de espacio "real" cubierto por sus píxeles?

Jonas

La distancia por la cual dos puntos tienen que ser separados para ser distinguible.

Stephen

Respuestas:

Considere la siguiente figura:

Las cámaras están separadas por la línea de base 2b, digamos 10 cm, entonces b = 5 cm. Su longitud focal de 4 "suena demasiado larga (aproximadamente 100 mm) para una cámara web, pero bueno, vamos con ella. F = 100 mm (¡o también 10 cm!).

$xr-xl = \frac {2bf}{z}$ $xr-xl$ $xr-xl$

Lo cual es mucho: buscar grandes disparidades es costoso.

Con una distancia focal más normal de, digamos, 5 mm, su disparidad es más como 10 píxeles. 11m es de aproximadamente 9 píxeles, por lo que su resolución de distancia es de aproximadamente 1m @ 10m.

Si tiene una cámara específica en mente, puede ejecutar los números para su geometría particular.

Martin Thompson
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z es la separación entre la cámara y el objeto visto? Estoy pensando en un valor mucho menor, como 15 cm, haciendo que el denominador sea fraccionario. En su ejemplo, entonces (xr - xl) = 0.06 ... m, a 5 micrones / pixel ~ 13,334 pixeles. ¿Es este un orden de magnitud mejor o peor?

Stephen

Ah, en ese tipo de rangos probablemente necesitará cámaras que se "miren" unas a otras para que las imágenes no estén en el mismo plano. Eso cambia la geometría significativamente. Tendré que ver si mi libro tiene algunas ecuaciones fáciles ...

Martin Thompson

¿Encontró alguna información adicional que pudiera ayudarme a comprender mejor la configuración, o marque esto como respondida, o puedo proporcionarle mejores detalles para ayudarlo?

Stephen