Hình 2-31 Sơ đồ hệ thống đo với thị giác nổi bằng ánh sáng cấu trúc
Yêu cầu đối với hệ thống máy ảnh nổi theo hình 2-30 bao gồm: 1 máy chiếu , 2 máy ảnh. Khác với các phương pháp sử dụng vân chiếu dịch pha, vân chiếu mã Gray kết hợp dịch đường độ có số điểm ảnh 3D tối đa nhận được căn cứ dựa trên độ phân giải của máy chiếu. Do đó, dựa trên yêu cầu kích thước thực tế và khoảng cách đến vật thể đo để tính toán độ phân giải của máy chiếu cũng như hệ đo. Độ phân giải của máy chiếu được xác định bằng số lượng điểm ảnh trong một mảng gương lật điệnt tử DMD, đối với máy ảnh là số lượng điểm ảnh trong cảm biến CCD hoặc CMOS. Điều này sẽ được xác định trong bảng dữ liệu thông số kỹ thuật và được hiển thị dưới dạng số điểm ảnh trong trục X và Y (ví dụ: 1280 x 800 điểm ảnh). Để tính toán độ phân giải cần thiết của máy chiếu chúng ta cần xác định một số thông số đầu vào như sau:
Gọi> là độ phân giải không gian (có thể theo trục X hoặc trục Y) đơn vị: mm, là kích thước trường nhìn theo X hoặc theo Y đơn vị mm, " là độ phân
giải của cảm biến hình ảnh; số lượng điểm ảnh trong một hàng (thứ nguyên X) hoặc cột (thứ nguyên Y).` là độ phân giải tính năng (tính năng nhỏ nhất phải
được phân giải mong muốn) (mm).G là số lượng điểm ảnh mong muốn sẽ trải dài trên một đối tượng đo có kích thước tối thiểu. Độ phân giải không gian Rs
được tính bằng:
&=
'
(2-117)
(
Từ độ phân giải không gian (Rs) và trường nhìn (FOV), chúng ta có thể xác định độ phân giải hình ảnh " cần thiết (được tính cho một trong hai trục X hoặc Y) bằng cách:
)=
(2-118)
&
Đối với các thiết bị máy chiếu thương mại hiện nay, ống kính quang học được nhà sản xuất thiết kế đi kèm do vậy, khi thiết kế hệ thống đo cần xác định khoảng cách từ hệ đo đến vật thể đo nằm trong khoảng mặt phẳng có thể hội tụ của máy chiếu. Mặt khác, với máy ảnh cần tính toán và lựa chọn độ phân giải lớn hơn máy chiếu để có thể sử dụng hết trường nhìn chiếu vân lên vật thể đo và tính toán tiêu cự của hệ quang sao cho phù hợp. Theo hình 2-31, gọi là khoảng cách từ ống kính máy ảnh tới vật thể đo, là chiều dài tiêu cự, ( là điểm chính được tính từ điểm đỉnh của thấu kính tới mặt phẳng chính đầu tiên, là kích thước của vật thể đo theo chiều thẳng đứng, a là kích thước của cảm biến, chiều dài tiêu cự của ống kính quan học được tính:
= a (2-119)
Trong trường hợp khác, khi đã có sẵn máy ảnh và ống kính chúng ta cũng có thể xác định được khoảng cách từ ống kính tới vật thể đo như sau:
= 1+
(2-120)
a
Hình 2-32 Thông số cơ bản của ống kính máy ảnh