Как точно определить размер близлежащего объекта (~ 15 см), используя фокусное расстояние автофокуса? - Фотопедия
1 голос
/ 28 августа 2018

проблема

Я пытаюсь определить размер объекта, используя фокусное расстояние, определяемое автофокусом камеры смартфона (Galaxy Note 8). Но я не могу точно определить фокусное расстояние.

Я надеюсь найти причину (ы), по которой расстояние фокусировки не может быть точно определено, и, возможно, найти решение, чтобы сделать его более точным.

Что я сделал до сих пор

При фокусировке на близких объектах расстояние фокусировки приблизительно равно расстоянию до объекта. Поэтому я сделал фотографию известного объекта (карты размером с кредитную карту) на известном расстоянии, чтобы вычислить и сравнить все значения. Вот фотография, которую я сделал:

Photo of card at 169 mm (note: rescaled for upload)

И это соответствующие значения:

А затем для расстояния карты до камеры:

  • Реальное измеренное расстояние: 169 мм
  • Расстояние автофокуса: 193 мм (от CaptureResult.LENS_FOCUS_DISTANCE )
  • Расчетное расстояние: 156 мм

Где рассчитанное расстояние получается с использованием уравнения из этой темы :

Equation

расстояние = (4,3 * 85,6 * 4032) / (1688 * 5,645) = 156 мм

Обсуждение

Как видно, эти значения не совпадают, в то время как они должны быть. Поэтому я пытаюсь выяснить, откуда происходят эти отклонения. Возможные объяснения:

  • Неверное фокусное расстояние (см. здесь ), но, поскольку камеры смартфонов имеют фиксированное фокусное расстояние, я не могу представить, что это проблема
  • Камера слишком сильно отклоняется от модели камеры с точечным отверстием (камера откалибрована, однако, с здесь )
  • Калибровка расстояния автофокусировки не совсем точна, чтобы начать с

Решения

Единственное решение, которое я мог бы придумать, - это самостоятельно откалибровать расстояние автоматической фокусировки до реального расстояния. Но нужно ли это делать для каждого устройства или калибровка будет работать на всех смартфонах одного типа без повторной калибровки?

Надеюсь, вы сможете мне помочь.

Редактировать

Я сделал еще несколько измерений, теперь с шаблоном шахматной доски. Я установил камеру на известном расстоянии и измерил размер квадрата шахматной доски и расстояние фокусировки, заданное камерой. Вот результаты:

Results table

Как видно из таблицы, расстояние фокусировки, заданное камерой, на самом деле удивительно точно (+/- 4% на расстояниях <170 мм). Фокусное расстояние, заданное камерой, однако, не является точным, я бы сказал, что причина этого в том, что камера <a href="https://community.giffgaff.com/t5/Blog/How-Does-Auto-Focus-Work-On-Your-Smartphone/ba-p/16633200" rel="nofollow noreferrer"> перемещает объектив , чтобы получить хорошую фокусировку. Рассчитав фокусное расстояние по известному размеру рисунка шахматной доски (см. Таблицу результатов), можно увидеть, что фокусное расстояние действительно изменяется, и фокусное расстояние, заданное камерой (4,3 мм), таким образом, весьма вероятно, фокусное расстояние в фокусе это бесконечность. Для расчета размера объекта это необходимо учитывать.

Ответы [ 2 ]

0 голосов
/ 30 августа 2018

Вы используете не тот инструмент для работы. Модуль камеры предназначен для получения фотографий, а не измерений. Чтобы точно измерить расстояние, вы должны получить датчик, созданный для этой цели

0 голосов
/ 28 августа 2018

На самом деле это довольно простая проблема отношения:

Вы можете проследить треугольник лучей формирования изображения. Размеры треугольника изображения: Найти высоту каждого пикселя = 4,234 ÷ 3024 = 0,0014 мм. Найдите высоту изображения = 1059 х 0,0014 = 1,4827 мм Изображение треугольника с двух сторон: высота = фокусное расстояние = 4,3 мм Основа треугольника изображения = 1,4827 мм Соотношение 1,4827 ÷ 4,3 = 0,3448

Высота треугольника объекта = объектива к объекту = 169 мм Высота объекта 169 х 0,3448 = 58,27 мм

Реальная высота измеряемого объекта составляет 53,49 мм. Этот ответ на 92% точен. Неточность связана с некоторыми неверными данными, такими как фокусное расстояние или высота изображения.

Добро пожаловать на сайт Фотопедия, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...