Поле зрения камеры машинного зрения (FOV, Field of View) — линейная или угловая область пространства, которую матричный сенсор охватывает в одном кадре при заданной рабочей дистанции. Параметр определяет, какой участок объекта или конвейерной зоны попадает в кадр, и служит отправной точкой при проектировании системы технического зрения.
Принцип работы
FOV задаётся тремя взаимосвязанными величинами: фокусным расстоянием объектива, физическими размерами матрицы и рабочей дистанцией до объекта контроля. Линейный FOV по горизонтали вычисляется как произведение горизонтального размера матрицы на отношение рабочей дистанции к фокусному расстоянию. Уменьшение фокусного расстояния объектива расширяет поле зрения при той же дистанции; увеличение — сужает его и повышает разрешение на миллиметр объекта. Расчёт выполняется до выбора оптики, поскольку от него зависят требования к разрешению матрицы и допустимому шагу пикселя.
Ключевые характеристики при выборе
- Горизонтальный и вертикальный размер матрицы (формат сенсора). - Фокусное расстояние объектива — основной регулируемый параметр. - Рабочая дистанция, фиксированная конструкцией стенда или конвейера. - Требуемое пространственное разрешение: минимальный размер дефекта, делённый на допустимое число пикселей на объект.
Где применяется
FOV рассчитывается при проектировании систем контроля качества, сборочных линий, сортировочных установок, систем считывания кодов и измерительных стендов. Правильно подобранное поле зрения обеспечивает покрытие зоны контроля без пропусков и без избыточного масштаба, снижающего разрешение.
Частые ошибки при подборе
Наиболее распространённая ошибка — выбор объектива по номинальному FOV без учёта формата матрицы конкретной камеры. Объектив, рассчитанный на один формат сенсора, на матрице другого формата даст иное поле зрения и виньетирование по краям кадра. Вторая ошибка — игнорирование допусков на рабочую дистанцию: смещение камеры или детали изменяет FOV и масштаб, что приводит к систематическим ошибкам измерения.