Ismerje meg a dfov, hfov és vfov jelentését: Mélyreható Útmutató

Beágyazott látási rendszerek tervezésekor valószínűleg mindannyian szembesültünk a következő kérdéssel: hogyan láthatja egy kamera tisztán azt a világot, amelyre koncentrálnia kell? Ennek megválaszolásához először meg kell értenünk egy optikai paramétert – a látószöget (FOV). Ez a paraméter határozza meg a kamera látómezőjét.

Konzultként, aki hosszú tapasztalattal rendelkezik a kameramodulok terén, ebben a cikkben elmagyarázom a három alapvető látószög típust – dFOV, hFOV és vFOV –, és gyakorlati információkat nyújtok, amelyek segítenek megalapozott döntéseket hozni egy kameramodul kiválasztásakor.

Mit jelent a látószög (FOV)?

Egyszerűen fogalmazva, a látószög (FOV) a kamera által egy adott pillanatban rögzíthető jelenet tartományára utal. Általában fokban mérjük, hasonlóan az emberi szemhez, és meghatározza azt a területet, amelyet az Ön eszköze láthat.

Ez a paraméter nem független; szorosan kapcsolódik a kamera objektív fókusztávolságához, a szenzor méretéhez és a fényképezett objektum munkatávolságához. A gépi látás világában a megfelelő látószög kiválasztása olyan, mintha a rendszer megfelelő „szemekkel” lenne felszerelve: túl keskeny látószög esetén elmaradhat fontos információ, míg túl széles látószög esetén csökkenhet a szükséges képfelbontás és növekedhet az objektív torzítása – ez mind gyakori kihívás a mérnökök számára.

Ezért a látószög jelentésének megértése a kameratervezés első lépése.

mi az HFOV, VFOV és DFOV? A három fő látószög

A valós világban végzett projektek során nem egyszerűen a látószög általános fogalmáról beszélünk, hanem azt három konkrét dimenzióra bontjuk. Ez három mérőszám együttesen alkotja a kamera teljes látómezőjét.

Vízszintes látószög (HFOV)

A HFOV (vízszintes látószög) a kamera által lefedett jelenet azon területét jelöli a bal-jobb irányban. Ez határozza meg, hogy kamerája mennyire képes oldalirányban 'látni'. Számos alkalmazásban, például autonóm vezetésben, intelligens megfigyelésben és robotlátásban, a széles HFOV hatékonyan csökkenti a vakfoltokat, biztosítva, hogy a rendszer rögzíteni tudja a mozgó járműveket vagy gyalogosokat, és ez alapvető fontosságú a rendszertervezés szempontjából.

Függőleges látószög (VFOV)

A VFOV (függőleges látószög) a kamera függőleges irányú lefedettségi szögét határozza meg. Ez határozza meg, hogy a kamera mennyire képes 'felfelé' vagy 'lefelé' látni. Olyan feladatoknál, mint például drónok légifotózása, gyártósorokon lévő vonalkódok beolvasása vagy arcfelismerés, egy megfelelő VFOV biztosítja, hogy a célobjektum teljesen a képkockán belül legyen, és ne a szélei vágják le.

Átlós látószög (DFOV)

A DFOV-t, azaz az átlós látószöget a kamera maximális átlós látószögének megfelelően definiálják. Ez ötvözi a HFOV és a VFOV jellemzőit, és átfogó képet nyújt a látómező képességeiről. Számos termék adatlapján a DFOV kerül először felsorolásra, mivel szemléletes és átfogó áttekintést nyújt a látószögről. Ugyanakkor, amikor konkrét funkciókat tervezünk, fontos visszatérni a HFOV és VFOV gyakorlatiasabb mérőszámaira.

A HFOV és VFOV közötti különbség és kapcsolat

A mérnökök gyakran összezavarodnak, amikor a HFOV és a VFOV kérdése merül fel. Ezek nem függetlenül léteznek, hanem egy alapvető tényezőtől függnek: a képérzékelő oldalarányától és a lencse fókusztávolságától. Például egy elterjedt 16:9 arányú érzékelő esetében a vízszintes látószög mindig szélesebb lesz, mint a függőleges látószög, és közöttük egy rögzített háromszög-geometriai kapcsolat áll fenn.

Ez azt jelenti, hogy nem lehet egyszerűen függetlenül kiválasztani a HFOV-t vagy a VFOV-t; ezek összefüggenek és kölcsönösen megszorítják egymást. A gyakorlati tervezés során ez a belső kapcsolat gyakran fájdalmas egyensúlyozási feladatot jelent az mérnököknek.

HFov VFOV Számológép: Hogyan számolj pontosan?

A HFOV és VFOV pontos kiszámítása egy alapvető lépés a kamera modul kiválasztás során. Bár számos kényelmes eszköz áll rendelkezésre, például HFOV és VFOV számológépek, a mögöttes elvek megértése elengedhetetlen a szakmérnökök számára.

Ezen értékek kiszámításához egyszerű trigonometriát is használhatunk. Ha ismerjük a lencse fókusztávolságát (f) és a szenzor méretét (d), akkor kiszámíthatjuk a megfelelő látószöget.

Például a vízszintes látószög kiszámításának képlete:

HFOV = 2 × arctan(SzenzorSzélesség / (2 × Fókusztávolság)).

Hasonló módon a VFOV-t is hasonló módszerrel lehet kiszámítani. Ezeknek a képleteknek az ismerete és alkalmazása pontosabb tervezéshez segít, elkerülve a látószög-eltérések késői felismerésének problémáját.

A megfelelő látószög kiválasztásának jelentősége

A megfelelő látószög kiválasztása kulcsfontosságú egy sikeres beágyazott látástechnikai projekt szempontjából. Ugyanakkor a helytelen látószög váratlan és jelentős problémákat okozhat.

Például robotnavigáció esetén egy széles DFOV lehetővé teszi a robot számára, hogy gyorsan érzékelje környezetét. Azonban ha a HFOV túl keskeny, akkor az oldalsó akadályokat észreveheti, így ütközés történhet.

Egy másik példaként az járműmonitorozás esetén nem elegendő csupán egy széles látószögű lencse. Pontos VFOV szükséges a teljes körű utastér lefedettségéhez, nem csupán a tető vagy a műszerfal megfigyeléséhez.

A problémák gyakran a követelmények és a specifikációk között fennálló eltérésből adódnak. Ha az Ön alkalmazása távoli kis objektumok felismerését igényli, de Ön egy széles DFOV-vel rendelkező lencsét választ, akkor a képpontsűrűség esetleg túl alacsony lesz az eredményes felismeréshez, végül is a projekt kudarcba fulladhat.

Összefoglalás: Átfogó szempontok a DFOV, HFOV és VFOV esetében

A gépi látás világában nincs egyetlen „optimális” látószög. Minden projektnek megvannak a maga egyedi követelményei. A HFOV, VFOV és DFOV olyan háromdimenziós koordináták, amelyek meghatározzák a kamera „észlelési határait”, mindegyik lényeges.

Megérteni ezek közötti kapcsolatot, pontos számításokat végezni eszközökkel, mint például egy HFOV és VFOV számológép, valamint az alkalmazási helyzet tényleges igényeire alapozott döntéseket hozni minden mérnök számára alapvető készségek. Csak így biztosítható, hogy a kameramodul ne csupán jól lásson, hanem pontosan és tisztán is, valóban megalapozva a rendszer működését.

Muchvision segít a FOV megoldásában

Szakértői útmutatásra van szüksége a látószög (FOV) kiválasztásának összetettségeiről? Vegye fel a kapcsolatot szakértői csapatunkkal mára, hogy segítsen Önnek kiválasztani a megfelelő kameramodult az adott alkalmazáshoz. Együtt kiváló beágyazott látástechnikai megoldást hozhatunk létre.