在各種視覺檢測項目中,針對一些連續(xù)物體或滾動物體等檢測時,采用普通相機不能夠完成精準檢測時,工程師通常選擇采用通過線掃相機能夠獲得很高的圖像分辨率、速度和數(shù)據(jù)率。
線掃相機只抓取一行作為圖像發(fā)送到電腦,主機電腦將所有的行進行組織拼接。如果不停止抓取,幾乎可以創(chuàng)建一個無限大的圖像。在印刷行業(yè)、紡織、旋轉(zhuǎn)或者移動物體的檢測應(yīng)用時,線掃相機是最佳的解決方案。
1.線掃相機的歷史
可以檢測黑白單線CCD芯片隨著傳真機第一次進入市場。線掃相機隨之出現(xiàn),在這個操作原理下,采用的條狀傳感器是位于物體下方的。但現(xiàn)在隨著機器的不斷發(fā)展,一些硬件逐漸小型化,特別是一些市面上常見的工業(yè)線掃相機被集成到了傳統(tǒng)工業(yè)相機之中,不需要再使用專用的光源和鏡頭,普通的標準工業(yè)鏡頭也能夠完成。
2.線掃相機的光學(xué)設(shè)計
(1)相機—物體關(guān)系
人眼或者標準的照相機在一個時刻獲取一幅圖像,對于靜止物體和運動物體是沒有區(qū)別的。同一時刻,所有的圖像數(shù)據(jù)都會被收集。線掃相機一次只取圖像的一行與面陣相機來或者人眼采集圖像在機器視覺軟件理解的意義上來說,是不一樣的。
(2)線掃鏡頭
和最開始的從上到下文件掃描儀相比,現(xiàn)在的線掃相機中需要的鏡頭需要極高的分辨率和高質(zhì)量鏡頭與合適的MTF。
3.讀取和抓取
因為采用線掃相機進行圖像獲取的過程中,一次圖像獲取芯片只需要處理一行圖像,因為整體需要處理的圖像數(shù)據(jù)量較少,所以采用CCD還是CMOS技術(shù)都沒有什么區(qū)別,
(1)線掃需要脈沖
使用線掃相機的一個決定性的特點就是可以構(gòu)建很大(無限)的圖像。大多數(shù)場合下,與傳送帶集成在一起的脈沖發(fā)生器(也就是我們說的編碼器)產(chǎn)生脈沖信號傳遞到相機。這樣,相機的線頻率就與物體的速度一致了。
4.多行線掃相機
除了上面談到的單線的線掃相機外,也有其他線數(shù)的相機:2條或3條線,每條線指定了顏色,被用于彩色線掃相機。這種配置的問題是作為同一個像素的顏色不得不考慮對象相關(guān)的時間差異。好處是,一種顏色的分辨率是芯片的全分辨率。
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