Memahami maksud dfov dan hfov serta vfov: Panduan Terperinci

Apabila mereka bentuk sistem penglihatan terbenam, kita pasti pernah menghadapi soalan: bagaimana kamera boleh melihat dengan jelas dunia yang perlu difokuskan? Untuk menangani ini, kita perlu terlebih dahulu memahami satu parameter optik—julat penglihatan (FOV). Parameter ini menentukan julat penglihatan kamera.

Sebagai seorang perunding yang mempunyai pengalaman luas dalam bidang modul kamera, saya akan menerangkan tiga jenis FOV utama—dFOV, hFOV, dan vFOV—dalam artikel ini, serta memberikan maklumat praktikal untuk membantu anda membuat keputusan yang tepat apabila memilih modul kamera.

Apa maksud julat penglihatan (FOV)?

Secara ringkasnya, julat penglihatan (FOV) merujuk kepada julat pemandangan yang boleh dirakamkan oleh kamera pada sesuatu masa tertentu. Ia biasanya diukur dalam darjah, sama seperti mata manusia, dan menentukan kawasan yang boleh dilihat oleh peranti anda.

Parameter ini tidak bersifat bebas; ia berkait rapat dengan panjang fokus kanta kamera, saiz sensor, dan jarak kerja objek yang sedang dirakam. Dalam dunia penglihatan mesin, memilih FOV yang betul adalah seperti memasang sistem dengan "mata" yang sesuai: jika medan penglihatan terlalu sempit, maklumat penting mungkin akan terlepas, manakala medan penglihatan yang terlalu luas boleh menjejaskan resolusi imej yang diperlukan dan meningkatkan kesan penyimpangan kanta—kedua-duanya merupakan cabaran biasa bagi jurutera.

Oleh itu, memahami maksud FOV adalah langkah pertama dalam sebarang rekabentuk kamera.

apakah HFOV, VFOV, dan DFOV? Tiga Dimensi Medan Penglihatan Utama

Dalam projek sebenar, kita tidak hanya membincangkan FOV secara amnya, tetapi akan memecahkannya kepada tiga dimensi tertentu. Ketiga-tiga metrik ini bersama-sama membentuk keseluruhan medan penglihatan sebuah kamera.

Medan Penglihatan Melintang (HFOV)

HFOV, atau julat medan mengufuk, ialah kawasan yang boleh dilitupi oleh kamera dalam arah kiri-kanan. Ia menentukan sejauh mana kamera anda boleh "melihat" secara mengufuk. Dalam banyak aplikasi seperti pemanduan autonomi, pengawasan pintar, dan penglihatan robot, HFOV yang luas secara berkesan mengurangkan titik buta, memastikan sistem dapat menangkap kenderaan atau pejalan kaki yang bergerak, dan menjadi asas dalam reka bentuk sistem.

Julat Medan Menegak (VFOV)

VFOV, atau julat medan menegak, mentakrifkan julat sudut litupan kamera dalam arah menegak. Ia menentukan sejauh mana kamera boleh "melihat" ke atas atau ke bawah. Bagi tugas-tugas seperti fotografi udara dengan pesawat tanpa juruterbang, imbas kod bar di atas talian pengeluaran, dan pengenalan muka, VFOV yang sesuai memastikan objek sasaran sepenuhnya termasuk dalam bingkai, bukannya terpotong di tepi-tepi.

Julat Medan Pepenjuru (DFOV)

DFOV, juga dikenali sebagai medan penglihatan pepenjuru, merujuk kepada medan penglihatan maksimum secara pepenjuru bagi kamera. Ia menggabungkan ciri-ciri HFOV dan VFOV, serta memberikan rujukan untuk keseluruhan keupayaan medan penglihatan. Dalam banyak lembaran spesifikasi produk, DFOV biasanya disenaraikan dahulu kerana ia memberikan gambaran yang intuitif dan menyeluruh tentang medan penglihatan. Walau bagaimanapun, semasa mereka bentuk ciri-ciri tertentu, adalah penting untuk kembali kepada metrik yang lebih praktikal iaitu HFOV dan VFOV.

Perbezaan dan Hubungan antara HFOV dan VFOV

Jurutera sering berasa keliru apabila berhadapan dengan soalan HFOV berbanding VFOV. Keduanya tidak wujud secara berasingan, tetapi sebaliknya ditentukan oleh satu faktor utama: nisbah aspek sensor imej dan panjang fokus kanta. Sebagai contoh, sensor 16:9 utama akan sentiasa mempunyai medan penglihatan mendatar yang lebih luas berbanding medan penglihatan menegaknya, iaitu hubungan geometri segi tiga tetap antara keduanya.

Ini bermaksud anda tidak boleh begitu sahaja memilih HFOV atau VFOV secara berasingan; kedua-duanya saling berkaitan dan mempunyai kekangan bersama. Dalam reka bentuk praktikal, hubungan semula jadi ini sering kali menjadi satu cabaran sukar untuk jurutera.

Kalkulator HFov VFOV: Bagaimana Cara Mengira dengan Tepat?

Mengira HFOV dan VFOV dengan tepat adalah langkah penting dalam modul Kamera pemilihan. Walaupun terdapat banyak alat yang mudah digunakan, seperti kalkulator HFOV dan VFOV, memahami prinsip asas adalah penting bagi jurutera profesional.

Kita boleh menggunakan trigonometri asas untuk mendapatkan nilai-nilai ini. Jika anda mengetahui panjang fokus kanta (f) dan saiz sensor (d), anda boleh mengira sudut medan penglihatan yang sepadan.

Sebagai contoh, formula untuk mengira sudut medan penglihatan melintang adalah:

HFOV = 2 × arctan(SaizSensorMendatar / (2 × PanjangFokus)).

Begitu juga, VFOV boleh dikira dengan menggunakan kaedah yang serupa. Memahami dan mengaplikasikan formula-formula ini akan membantu anda mencapai rekabentuk yang lebih tepat, mengelakkan kesulitan akibat penemuan ketidaksamaan sudut penglihatan yang hanya diketahui pada peringkat akhir pembangunan.

Kepentingan Memilih FOV yang Betul

Memilih FOV yang betul merupakan satu faktor utama penjualan bagi kejayaan projek penglihatan terbenam. Namun begitu, FOV yang salah boleh membawa kepada masalah-masalah besar yang tidak dijangka.

Sebagai contoh, dalam navigasi robotik, DFOV yang luas membolehkan robot dengan cepat mengesan persekitarannya. Walau bagaimanapun, jika HFOVnya terlalu sempit, ia mungkin terlepas pandang akan halangan di tepi-tepi jalan, seterusnya menyebabkan perlanggaran.

Sebagai contoh lain, dalam pemantauan di dalam kenderaan, anda memerlukan lebih daripada sekadar kanta sudut lebar. Anda memerlukan VFOV yang tepat untuk memastikan liputan penuh ke atas semua penumpang, bukan sahaja bahagian siling atau dasbor sahaja.

Masalah sering timbul daripada ketidaksuaian antara keperluan dan spesifikasi. Jika aplikasi anda memerlukan pengenalan objek kecil dari jarak jauh, tetapi anda memilih kanta dengan DFOV yang luas, ketumpatan piksel mungkin terlalu rendah untuk pengenalan yang berkesan, akhirnya menyebabkan kegagalan projek.

Kesimpulan: Pertimbangan Menyeluruh untuk DFOV, HFOV, dan VFOV

Dalam dunia penglihatan mesin, tiada satu sahaja "medan penglihatan" yang optimum. Setiap projek mempunyai keperluannya yang unik. HFOV, VFOV, dan DFOV adalah seperti koordinat tiga dimensi yang mentakrifkan "had penglihatan" kamera, masing-masing penting.

Memahami hubungan antara mereka, membuat pengiraan tepat dengan menggunakan alat seperti kalkulator HFOV dan VFOV, dan membuat keputusan berdasarkan keperluan senario aplikasi sebenar adalah kemahiran asas bagi setiap jurutera. Hanya dengan cara ini anda boleh memastikan modul kamera anda tidak sahaja dapat melihat dengan baik, tetapi juga melihat secara tepat dan jelas, benar-benar memberi kuasa kepada sistem anda.

Muchvision membantu anda dalam penyelesaian FOV

Perlukan panduan pakar mengenai kekompleksan pemilihan medan penglihatan (FOV)? Hubungi pasukan pakar kami hari ini untuk membantu anda memilih modul kamera yang sesuai untuk aplikasi tertentu anda. Bersama-sama, kita boleh mencipta penyelesaian penglihatan terbenam yang unggul.