Field of view (FoV), bir cihaz için bir kamerayı seçerken ve entegre ederken en çok düşünülmesi gereken önemli faktörlerden birisidir. Bu makalede, terimin ne olduğunu, FoV değerini etkileyen faktörler, günümüz modern dünyasında gömülü görüntüleme sistemleri ile ilişkisine bakacağız.
Günümüzde gömülü sistemlerde birçok farklı lens tipi ve sensör kullanılıyor, bunlarda farklı özelliklerde, farklı maliyetlerde geliyor. Doğru sensör ve doğru lens seçimi optimize bir çalışma için oldukça kritiktir.
Gömülü kamera sistemleri için lens seçimine gelince, düşünülmesi gereken bir çok faktör vardır. Ve onların arasında önemlilerden birisi FOV ya da field of view’dır.
FoV / field of view nedir ?
Görüş alanı (FOV), bir kameranın odaklanabileceği/yakalayabileceği bir sahnenin maksimum alanıdır. Derece olarak temsil edilir. Bir kameranın görüş alanını ölçmenin üç yolu vardır – aşağıda gösterildiği gibi yatay, dikey, diyagonal.
Kırmızı : HFOV – Horizontal field of view
Yeşil : VFOV – Vertical field of view
Mavi : DFOV – Diagonal field of view
Genel olarak bir sensör için FOV, DFOV veya Diyagonal FOV olarak adlandırılan diyagonal ölçümü ifade eder.
FOV nasıl hesaplanır ?
FOV hesaplamasına bakalım. Birçok çalışmada, obje ile kamera arası mesafe ve istenen FOV değerleri bilinen niceliklerdir. Bu bilgiler kullanılarak, gerekli AOV ( angular field of view) tespit edilir.
AFOV : Angular field of view – fov açısal değeri
HFOV : Lens aracılığı ile görülen objenin genişliği / sahne genişliği
Working distance : lens ve obje arasındaki mesafe
FOV, bir kamerayı gömülü bir görüş sistemine entegre ederken dikkate alınan en kritik parametrelerden biridir. Akıllı bir ulaşım sistemi, otonom mobil robot, uzaktan hasta izleme sistemi veya otomatik spor yayın cihazı olsun, FOV, sahnenin gerekli ayrıntılarının yakalanmasını sağlamada önemli bir rol oynar. Lensin FOV’u, son uygulama gereksinimlerine göre geniş veya dar olarak ayarlanabilir.
FOV’u belirleyen unsurlar :
- Focal length
- Sensör boyutu
- Çalışma mesafesi
Odak uzaklığı ve FOV ilişkisi :
Odak uzaklığı, bir lensin tanımlayıcı özelliğidir. Basitçe söylemek gerekirse, lens ile sensör düzlemi arasındaki mesafedir ve lens nesneyi sonsuza odakladığında belirlenir. mm olarak gösterilir. Odak uzaklığı, merceğin eğriliğine ve malzemesine bağlıdır. Odak uzaklığı ne kadar kısa olursa, AFOV o kadar geniş olur ve bunun tersi de geçerlidir. Bunu daha iyi anlamak için lütfen aşağıdaki resme bakın:
Aşağıdaki denklem, bir lensin açısal görüş alanını odak uzaklığı ile ilişkilendirir.
Görüntü sensörü ve FOV arasındaki ilişki :
Her gömülü görüntü uygulamasının en iyi çıktıyı elde etmek için farklı sensör boyutu gereksinimleri vardır. Küçük bir sensör geniş bir görüş alanına sahip olurken, büyük bir sensör daha dar bir görüş alanı sağlayabilir
Aynı görüş alanını farklı boyuttaki sensörlerle yakalama seçeneğiniz de vardır. Bu, uygun odak uzaklığına sahip bir lens kullanılarak yapılabilir. Sonuç olarak, aynı FOV, kısa odak uzunluklu lensli küçük bir sensör ve uzun odak uzunluklu lensli büyük sensör kullanılarak elde edilebilir.
Aşağıdaki resim konsepti göstermektedir:
Mesafe ve FOV ilişkisi :
FOV ayrıca kamera ile nesne arasındaki mesafeye de bağlıdır. Daha önce tartışıldığı gibi, nesneler kameraya daha yakınsa, FOV genişler. Bunun nedeni, daha kısa odak uzunluklarının uygun odaklama için daha kısa çalışma mesafeleri gerektirmesidir. Bu nedenle, lens-sensör mesafesi çalışma mesafesine göre tasarlanmalıdır.
Kaynak :https://www.e-consystems.com/blog/camera/technology/what-is-field-of-view-what-is-its-relevance-in-embedded-vision/
