为什么要使用线阵相机?

参考:https://wenku.baidu.com/view/b201cdf96bec0975f465e2b5.html

数字相机成像原理

光线透过镜头投射到感光元件表层,以CCD为例,CCD结构中每个像素就像一个个小桶,光线像雨滴撒入各个小桶,通过设置曝光时间,相机在一定的曝光时间中,“小桶”收集“雨滴”,曝光结束后,通过光电转换,形成数字影像,具体其实不容易:

1)光线被感光元件表层上滤镜分解成不同的色光;

2)色光被各滤镜相对应的感光单元感知,并产生不同强度的模拟电流信号,再由感光元件的电路将这些信号收集起来;

3)模拟信号通过数模转换器转换成为数字信号,再由DSP对这些信号进行处理,还原成为数字影像

Ps :到这里感叹一个感光元件的功能是多么多么强大,还做的那么微小,其中包含的技术,光学,滤镜,模拟信号,数字信号,电路分析,都是曾经学过的课程,有点遗憾的是没有系统学过数字信号处理(DSP)这门课程……

4)最后数字影像被传输到存储卡上保存,就可以看到拍摄的图像了。’

为什么要用线阵相机?

线阵相机有更高的分辨率。2048,4096,8012,16384,而一般面阵相机仅为640,1280,1900,2500,大于4096的面阵很少见。

线阵相机的采集速度更快。线阵相机通常用行频表示,单位KHz,如12KHz,表示相机1秒钟内最多能采集12000行图像数据。

以ipad mini为例,检测其外观尺寸,假设精度为0.01mm,宽度为134.7mm

如何选择线阵相机: 1,计算分辨率:工件幅宽除以最小检测精度得出每行需要的像素 (134.7 / 0.01 = 13470 选定为16K相机)

                                  2. 检测精度:幅宽除以像素得出实际检测精度   (134.7/16384 = 0.008mm)

                                  3. 行频:每秒运动速度长度除以精度得出每秒扫描行数。

Ps:这里如果使用500W像素的面阵相机需要很多台。而且每台相机需要配备相同光源,还需要标定,然后每台相机的数据需要汇总后再处理。

每秒运动速度,是产品运动速度或者相机运动速度。

线扫描相机的同步

用编码器(线触发输入)同步线阵相机传感器上的图像运动和传感器的积分时间同步。每个像素宽度需要一个编码器脉冲。如果脉冲给少了,图像中会缺少部分信息,如果脉冲给多了,则产品图像看着就像被“拉伸”了。

线扫描系统对大幅面、高精度、圆柱状物体检测等方面有很好地应用,主要应用行业有:印刷制品、大型玻璃、LCD面板检测、PCB检测、钢铁检测、粮食色选、烟草行业、纺织行业等,其共同特点就是,幅面较宽,速度快,精度高,流水线上产品连续性高。

调试时要产品运动速度与相机采集速度匹配,当产品运动速度大于相机采集速度,图像就像被“压扁”,当运动速度太慢则看起来被“拉长”。

为什么要使用线阵相机?_第1张图片

 

 

 

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