Razumeti značenje dfov-a i hfov-a i vfov-a: Vodič za dubinu

Када пројектујемо системе уградње визије, сви смо се вероватно суочили са питањем: како да камера јасно види свет на који треба да се фокусира? Да бисмо одговорили на то, прво морамо да разумемо један оптички параметар — опсег вида (FOV). Овај параметар дефинише опсег вида камере.

Као консултант са дугим искуством у области модула камера, у овом чланку ћу објаснити три основна FOV-а — dFOV, hFOV и vFOV — и представити практичне информације које ће вам помоћи да доносијете обавештене одлуке приликом избора модула камере.

Шта значи опсег вида (FOV)?

На једноставан начин, опсег вида (FOV) односи се на део сцене који камеру може да сними у одређеном тренутку. Обично се мери у степенима, слично људском окu, и одређује област коју ваш уређај може да види.

Овај параметар није независан; он је уско повезан са фокусном даљином објектива камере, величином сензора и радном удаљеностом објекта који се фотографише. У свету машинског вида, избор правог FOV-а је попут опремања система правим "очима": превише уским пољем вида може се изгубити важна информација, док превише широким пољем вида може бити угрожена неопходна резолуција слике и повећано изобличење објектива — оба проблема су чести изазови за инжењере.

Стога, разумевање значења FOV-а је први корак у било којем дизајну камере.

шта су HFOV, VFOV и DFOV? Три главна поља вида

У стварним пројектима, не говоримо само о општем FOV-у, већ га разлажемо на три конкретне димензије. Ове три метрике заједно чине комплетно поље вида камере.

Хоризонтално поље вида (HFOV)

HFOV, ili horizontalno polje vida, je oblast koju kamera može da pokrije u levo-desnom pravcu. Određuje koliko široko kamera može da 'vidi' bočno. U mnogim aplikacijama, kao što su autonomsko vožnja, pametni sistemi nadzora i robotski vid, širok HFOV efikasno smanjuje mrtve tačke, osiguravajući da sistem može da uhvati kretanje vozila ili pešaka, i predstavlja osnovu za projektovanje sistema.

Vertikalno polje vida (VFOV)

VFOV, ili vertikalno polje vida, definiše ugaoni opseg koji kamera pokriva u vertikalnom pravcu. Određuje koliko visoko ili nisko kamera može da 'vidi'. Za zadatke poput filmske snimanja sa drona, skeniranja barkoda na proizvodnoj liniji i prepoznavanja lica, odgovarajući VFOV osigurava da se ciljani objekat potpuno nalazi unutar okvira, umesto da bude odsečen rubovima.

Dijagonalno polje vida (DFOV)

DFOV, poznat i kao dijagonalni ugao vida, odnosi se na maksimalni dijagonalni ugao vida kamere. On uključuje karakteristike HFOV-a i VFOV-a, pružajući referencu za ukupne mogućnosti ugla vida. U mnogim tehničkim specifikacijama proizvoda, DFOV se najčešće navodi prvi jer daje intuitivan i sveobuhvatan pregled ugla vida. Međutim, prilikom projektovanja određenih funkcija, i dalje je važno vratiti se konkretnim mjerilima HFOV-a i VFOV-a.

Razlika i odnos između HFOV-a i VFOV-a

Inženjeri često osećaju zbunjenost kada se suoče sa pitanjem HFOV naspram VFOV-a. Oni ne postoje nezavisno, već su određeni jednim osnovnim faktorom: odnosom stranica senzora slike i žižnom daljinom objektiva. Na primer, popularni senzor 16:9 uvek će imati širi horizontalni ugao vida u odnosu na vertikalni, što čini fiksni trougaoni geometrijski odnos između njih.

То значи да не можете једноставно независно одабрати ХФОВ или ВФОВ; они су повезани и узајамно ограничени. У пракси, ова унутрашња веза често за инжењере представља болан компромис.

Калкулатор за ХФОВ и ВФОВ: Како прецизно израчунати?

Прецизно израчунавање ХФОВ и ВФОВ је основни корак у процесу modul kamere одабира. Иако постоји много корисних алатки, као што су калкулатори за ХФОВ и ВФОВ, разумевање основних принципа је кључно за професионалне инжењере.

Можемо користити основне тригонометријске функције да бисмо извели те вредности. Ако знате фокусну дужину сочива (f) и величину сензора (d), можете израчунати одговарајући угао поља.

На пример, формула за израчунавање хоризонталног угла поља је:

ХФОВ = 2 × arctan(Ширина сензора / (2 × Дужина фокуса)).

На сличан начин, VFOV се може израчунати коришћењем сличне методе. Разумевање и примена ових формула помоћи ће вам да постигнете прецизније дизајне, избегавајући проблеме уочавања недоследности у пољу вида касно у фази развоја.

Важност избора праве величине поља вида (FOV)

Избор праве величине поља вида (FOV) је кључни фактор који доприноси успешном пројекту уградње визије. Међутим, погрешан избор величине поља вида може довести до непредвиђених и значајних проблема.

На пример, у навигацији робота, широко DFOV омогућава роботу да брзо опази своје окружење. Међутим, ако је HFOV превише уски, робот може пропустити препреке са стране, што може довести до судара.

Још један пример је надзор у возилима, где вам осим широкоугаоне сочива треба нешто више. Потребан вам је прецизан VFOV како бисте осигурали потпуну контролу над свим путницима, а не само кровом или командном таблом.

Проблеми често настају када захтеви и спецификације нису у складу. Ако ваша апликација захтева препознавање малих објеката са даљине, а ви одаберете сочиво са широким DFOV-ом, густина пиксела може бити прениска за ефективно препознавање, што на крају може довести до неуспеха пројекта.

Сажетак: Комплетни разматрања за DFOV, HFOV и VFOV

У свету машинског вида, не постоји једноставно „оптимално“ поље вида. Сваки пројекат има своја специфична захтева. HFOV, VFOV и DFOV су као тродимензионалне координате које дефинишу „граничнике перцепције“ камере, свака од њих је важна.

Разумевање њиховог односа, прецизно рачунање уз помоћ алата као што је калкулатор HFOV и VFOV и доношење одлука заснованих на захтевима стварних апликационих сценарија су основне вештине сваког инжењера. Само на тај начин можете осигурати да ваш модул камере не види само добро, већ да види прецизно и јасно, чиме стварно омогућава систему да функционише како треба.

Muchvision вам помаже у решавању FOV-а

Trebate stručno upućivanje u kompleksnostima izbora polja vida (FOV)? Kontaktirajte naš tim stručnjaka danas da vam pomognemo da odaberete odgovarajući modul kameru za vašu specifičnu primenu. Zajedno možemo stvoriti napredno rešenje ugradnog vida.