【22】像素分辨率像元的计算及含义

【1】参数获取

相机内部参数获取：摄像机内部参数采用Pho tomodeler 近景摄影测量标定软件获取。

内参包括:主距f , 面阵宽度Fw 、高度Fh , 图像主点位置(X , Y )(单位:mm), 以及径向畸变系数k1 , k2 。

面阵宽度即传感器的宽度；面阵高度即为传感器的高度； 图像主点即为传感器中心点的位置

相机外部参数获取：相机分辨率为W ×H

Photomodeler软件介绍：

http://www.pc0359.cn/downinfo/40416.html

https://www.cnblogs.com/2008nmj/p/6347108.html

---

【2】结果计算

通俗的讲像元就是每张图片的最小构成单元，就是一幅图像中每个小像素格，每个像素格均为正方形因此可以理解为像元的长宽是一样的；

（像元尺寸）=（传感器的高度）/（最大像素高度）=（传感器的宽度）/（最大像素宽度）

注：传感器的高度和宽度是定值  相机确定好了就不会改变；但是图像的像素值是可以改变的，选用最大像素值就是选用没有更改的图片的像素值，即这个情况下的像素宽高比和相机传感器的宽高比是一定的，最后在高度方向算出的像元尺寸是一致的，符合理论。如果选用不同的像素值来计算可能造成宽高比不一致 ，计算出的像元尺寸不符合。

像元的物理尺寸大小:d x =F w/W , dy =Fh / H ；

像素为单位的主点坐标:u0 =X/dx , v0 =Y /dy ；

---

【3】实例计算

实验中, 摄像机分辨率为1 024 pix el ×768pixel ,

标定出的内部参数为:
f =12.027mm,                  Fw =5 .999 8 mm,                    Fh =4.5 mm,
X =2 .931 4 mm ,              Y =2 .184 5 mm ,
k1 = 8 .46 ×10-4 ,           k2 =-2 .094 ×10-5 .

计算得到像元大小与主点位置为:
dx =5 .858 5 μm / pix el,                 dy =5 .859 4 μm/ pix el,
u0 =500 .377 ,               v0 =372 .820 .

[4]样图

参考论文:线结构光传感系统的快速标定方法-韩建栋

【5】传感器尺寸

工业摄像头的靶面大小，如果要求不是太严格，可以直接按照公式计算。通常，像类似维视图像这样的厂家会告诉你多少寸的传感器，那么就可以直接使用16mm*X”的传感器得到工业摄像头的图像传感器的靶面对角线长度。之所以使用16mm代表1寸，而不是使用25mm，这个是有历史原因的，可以查看相关历史文档。这样1/2’传感器对角线则为8mm，按照一般的传感器的长宽比为4：3的话，那么就对应勾股定理，1/2’的传感器长宽分辨率为6.4mm、4.8mm。其实厂家也会告诉你像元的大小以及分辨率，同样可以计算传感器的靶面大小。如某相机的分辨率为2588*1940的500万像素，像元大小为2.2um，则其传感器的尺寸为2588*2.2=5694um=5.694mm，宽方向为1940*2.2=4268um=4.268mm，即为1/2.5”的传感器。当然，现在的传感器像素一般是正方形的像素，如果是矩形的像素，则分别使用像素长*分辨率的长、像素宽*分辨率的宽即可。按照后面这种像素*分辨率计算得到的靶面大小是肯定准确的。

【6】分辨率

DPI：每英寸的像素个数，也就是所谓的分辨率。

公式：图像的横向（竖向）像素数=打印横向（竖向）分辨率（DPI）×打印的横向（竖向）尺寸

分辨率可以从显示分辨率与图像分辨率两个方向来分类。
显示分辨率（屏幕分辨率）是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的像素有多少。由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的，显示器可显示的像素越多，画面就越精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指标之一。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有经线和纬线交叉点的数目。显示分辨率一定的情况下，显示屏越小图像越清晰，反之，显示屏大小固定时，显示分辨率越高图像越清晰。
比如我们平时说的:1920*1080

图像分辨率则是单位英寸中所包含的像素点数，其定义更趋近于分辨率本身的定义。就是我们平时说的PPI

DPI/PPI/LPI 区别

PPI （Pixels Per Inch） 图像分辨率所使用的单位，意思是:在图像中每英寸所表达的像素数目，photoshop默认的为72dpi。严格来说ppi决定了图片的清晰度。

DPI 设备分辨率(DeviceResolution)又称输出分辨率，指的是各类输出设备每英寸上可产生的点数，如显示器、喷墨打印机、激光打印机、绘图仪的分辨率。这种分辨率通过DPI来衡量，PC显示器的设备分辨率在60至120DPI之间，打印设备的分辨率在360至2400DPI之间。DPI决定了物理设备的清晰度。

LPI 网屏分辨率(ScreenResolution)又称网幕频率(是印刷术语)，指的是印刷图像所用网屏的每英寸的网线数(即挂网网线数)，以(LPI)来表示。例如150LPI是指每英寸加有150条网线。

【7】像素

像素是指由图像的小方格即所谓的像素(pixel)组成的，这些小方块都有一个明确的位置和被分配的色彩数值，而这些一小方格的颜色和位置就决定该图像所呈现出来的样子。可以将像素视为整个图像中不可分割的单位或者是元素，不可分割的意思是它不能够再切割成更小单位抑或是元素，它是以一个单一颜色的小格存在。每一个点阵图像包含了一定量的像素，这些像素决定图像在屏幕上所呈现的大小。

原文链接：https://blog.csdn.net/harrison2010/article/details/83099656