金沙手机投注网址_线扫系列--用途简介 - 澳门新葡亰赌995577[澳门新葡亰在线]澳门新莆京手机网站

线扫系列--用途简介

In: 镜头知识 On: Monday, August 12, 2019 Hit: 38

导读:为了在制造过程中以极高的速度检查钢板,纸张,布料或其他未经切割材料的误差,基于线扫描的图像处理系统通常是技术和经济上可靠的解决方案。本文介绍了当前最先进的线扫描系统。

      在需要检查移动的连续材料的情况下,线扫描相机通常会提供比传统区域扫描相机更好的解决方案。尽管如此,人们经常对部署线扫相机持保留态度; 通常由于对这种检查方法的经验不足而引起的保留。这经常导致图像处理用户经常继续部署熟悉的区域扫描技术的情况,即使对于给定的应用使用线扫描相机更有意义。但事实是,线扫相机提供了一种廉价的方法来生成高分辨率图像,并使其可用于软件,以便在性能不断提高的PC平台上进行评估。

      线扫描相机的传统应用领域包括需要分析连续材料的情况(见图1)。

图1

       这两种技术的根本不同的设计解释了线扫描相机比区域扫描相机更适合这种连续过程的原因。

      根据摄像机类型,区域扫描摄像机提供移动物体的固定(同步)或可变(异步)图像序列。在实践中,通过捕获重叠图像来实现连续材料的不间断捕获。完成此操作后,需要软件精心裁剪单个图像,消除失真并以正确的顺序组装图像。

      另一方面,线扫描相机仅具有单行光敏像素,其以高线频率不断扫描移动物体。通常,线阵相机的分辨率在51212,888像素之间变化。像素边长为7μm10μm14μm的传感器通常可在市场上买到。在分辨率非常高的情况下,在传感器的设计中使用较小的像素以便考虑光学器件。例如,如果有8000像素和10μm像元尺寸的传感器,那么镜头在8cm处会有很大的畸变失真。

      在操作中,各个像素的电荷被读入并行排列的水平寄存器中并逐个像素地转换成数字值。然后,这些可以由PC存储和处理。举例来说,如果一台线扫描相机要观察一个不动的物体并以1kHz的恒定线速运行,那么PC监视器将在1秒内填充相同的灰度信息线1000次。

      这个例子清楚地表明,如果物体以合理的速度在相机下移动,则只能用线扫描相机生成平面物体的2D图像。当然,也可以将相机移过物体,这对于某些应用来说确实是可能的。

      如果要在行进方向(Y)上实现相同的分辨率,则相机的线速率必须与移动物体的速度同步,作为物体宽度上的分辨率。如果不是这种情况,并且在物体速度变化时线速率是固定的,则监视器或图像存储器中的物体图像被拉长或压缩。然而,输送机或定位设备的速度经常受到负载变化和加速或制动的影响,这意味着它们很少以完全相同的速度移动。这反过来意味着通常不可能以固定的线路速率工作。

      硬件必须提供一种调整线速率以匹配被检材料的当前速度的方法,因为只有这样才能使用软件算法对图像进行精确,有意义的2D分析。

      实际上,这通常使用耦合到驱动单元的增量编码器来实现。当然,应该在预期相对于物体的滑动最小的位置处产生该反馈。需要根据具体情况考虑此问题。然后,编码器产生的脉冲被传递到帧抓取器,并在传送到线扫描摄像机以便触发照明之前,使用可调频率缩放器在行进方向上调节所需的分辨率。

      这克服了在不同速度下保持恒定分辨率的第一个障碍。但是,不幸的是,这只是故事的一半:线路速率现在是“硬连线?” 速度,但显示器将显示具有波动亮度的图像,具体取决于线速度。其原因在于线扫描相机在不同线速下的曝光时间不同。在这个基本操作模式?? 曝光时间大致是线速率或两个触发脉冲之间的周期的倒数。

      使用适当的定时信号可以使传感器的积分时间保持恒定。该设置在帧抓取器上进行,并且适应最大预期线路频率。例如,如果最大线路速率为10,000Hz,则必须将积分时间设置为小于1 / 10,000s的值。这实现了理想的情况,其中图像以恒定水平曝光并且即使线频率改变也保持分辨率。线扫描相机的控制信号现在包含有关当前线速率和曝光时间的信息,并且在现代策略中,是脉冲序列和脉冲长度的混合。

      不同的线扫描相机之间的技术特性存在巨大差异。例如,可以使用专门针对高速和灵敏度操作进行优化的型号。其中一个例子是来自加拿大制造商Teledyne DALSA Spyder3线扫描相机,有1k2k4k(单色版)可供选择。2k4k(彩色版)型号,数据速率为68 MHz(单色)。108 MHz(颜色)。像素尺寸为14x14μm²,第二条线可以激活,该模型也可用于低照度应用(见图2)。

图2

Comments

Leave your comment


Baidu
sogou