25/08/07Lynskandeerderkameras is gespesialiseerde beeldtoestelle wat ontwerp is om hoë-resolusie beelde van bewegende of deurlopende voorwerpe vas te lê. Anders as tradisionele areaskandeerderkameras wat 'n 2D-beeld in 'n enkele blootstelling vaslê, bou lynskandeerderkameras beelde lyn vir lyn – ideaal vir toepassings soos webinspeksie, halfgeleieranalise en verpakkingsverifikasie.
Hierdie kameras het tipies 'n enkele ry pixels (of soms veelvuldige rye), en wanneer dit gekombineer word met 'n bewegende onderwerp of skanderingstelsel, kan hulle hoëgehalte 2D-beelde van voorwerpe van feitlik enige lengte produseer. Afhangende van die sensortipe, gebruik lynskanderingskameras tipies óf CCD- óf CMOS-sensortegnologie – soortgelyk aan wat in baie ... gevind word.CMOS-kameras—met CMOS wat die voorkeurkeuse word as gevolg van sy spoed en energie-doeltreffendheid.
Wat is 'n lynskandeerkamera?
Lynskandeerkameras word tipies geoptimaliseer vir industriële eerder as wetenskaplike gebruik, en kan beperkings hê in lae-lig- of ultra-hoë-presisie toepassings. Hoë uitleesgeraas, klein pixels en oor die algemeen lae kwantumdoeltreffendheid kan beteken dat hierdie kameras hoë ligvlakke benodig om 'n werkbare SNR te lewer.
Lynskanderingskameras kan op twee primêre maniere gebruik word:
1-Dimensionele Vaslegging
Eendimensionele inligting kan vasgelê word, soos in spektroskopie-toepassings. Resultate word dikwels in grafiekvorm in kamerasagteware voorgestel, met intensiteit op die y-as teenoor kamerapixel op die x-as.
2-dimensionele vaslegging
Die kamera kan oor 'n beeldvormende onderwerp 'geskandeer' word, deur óf die kamera óf die beeldvormende onderwerp te beweeg, en 'n tweedimensionele beeld kan gevorm word deur opeenvolgende eendimensionele snitte vas te lê.
Hierdie vorm van beeldvorming maak die vaslegging van arbitrêr groot beelde in die skanderingsdimensie moontlik. Die vermoë om onderwerpe wat beweeg vas te lê sonder bewegingsonscherpte (of rolsluiter-artefakte) beteken dat lynskandeerkameras baie algemeen in industriële toepassings gebruik word, vir monteerlyne, inspeksie van groot beeldonderwerpe, en meer.
Hoe werk 'n lynskanderingskamera?
'n Lynskandeerkamera werk in samewerking met 'n bewegende voorwerp of skandeermeganisme. Soos die voorwerp onder die kamera beweeg, word elke lyn van die beeld opeenvolgend in tyd vasgelê. Hierdie lyne word dan intyds of via sagteware gekombineer om 'n volledige 2D-beeld te produseer.
Sleutelkomponente sluit in:
● 1-dimensionele sensorTipies 'n enkele ry pixels.
● Bewegingsbeheer'n Vervoerband of roterende meganisme verseker egalige beweging.
● BeligtingDikwels lyn- of koaksiale beligting vir konsekwente verligting.
Omdat die beeld lyn vir lyn gebou word, is sinchronisasie krities. As die voorwerp inkonsekwent beweeg of die tydsberekening verkeerd is, kan beeldvervorming voorkom.
Lynskandering teenoor areaskanderingkameras
| Kenmerk | Lynskandeerkamera | Gebiedsskandeerkamera |
| Beeldopname | Een lyn op 'n slag | Volle 2D-raam gelyktydig |
| Ideale gebruik | Bewegende of deurlopende voorwerpe | Stasionêre of momentopname-tonele |
| Beeldgrootte | Feitlik onbeperk in lengte | Beperk deur sensorgrootte |
| Integrasie | Vereis bewegings- en tydsberekeningbeheer | Eenvoudiger opstelling |
| Tipiese toepassings | Webinspeksie, drukwerk, tekstiele | Streepkodeskandering, robotika, algemene beeldvorming |
Kortliks, lynskandeerkameras presteer wanneer hulle vinnig bewegende of baie groot voorwerpe afbeeld. Areaskandeerkameras is beter geskik vir toepassings met statiese of klein teikens.
Belangrike kenmerke van lynskandeerkameras
Wanneer jy 'n lynskanderingskamera kies, oorweeg die volgende spesifikasies:
● ResolusieAantal pixels per lyn, wat die detailvlak beïnvloed.
● Lyntempo (Hz)Aantal lyne per sekonde vasgelê—noodsaaklik vir hoëspoed-inspeksies.
● SensortipeCMOS (vinnig, lae krag) teenoor CCD (hoër beeldkwaliteit in sommige gevalle).
● KoppelvlakData-oordragopsies soos GigE, Camera Link of CoaXPress.
● Dinamiese Bereik en SensitiwiteitBelangrik vir die inspeksie van voorwerpe met veranderlike helderheid of reflektiwiteit.
● Kleur teenoor MonochroomKleurkameras gebruik verskeie rye met RGB-filters; monochroom bied moontlik hoër sensitiwiteit.
Voordele en Nadele van Lynskanderingskameras
Voordele
-
Kan 1-dimensionele inligting teen 'n baie hoë spoed vaslê (gewoonlik gemeet in 100'e kHz lyntempo). Kan 2-dimensionele beelde van arbitrêre grootte teen 'n hoë spoed vaslê wanneer oor 'n beeldvormende onderwerp geskandeer word.
-
Kan kleurinligting vasvang sonder om resolusie in te boet deur die gebruik van aparte rooi-, groen- en blou-gefiltreerde rye, of persoonlike kameras kan spesifieke golflengtefiltering bied.
-
Beligting hoef slegs eendimensioneel te wees en, afhangende van die beeldopstelling, hoef geen platveld- of ander korreksies in die tweede (geskandeerde) dimensie te vereis nie.
Nadele
-
Vereis gespesialiseerde hardeware- en sagteware-opstellings om tweedimensionele data te verkry.
-
Tipies nie geskik vir beeldvorming in lae lig nie as gevolg van lae QE, hoë geraas en klein pixelgroottes, veral gekombineer met die kort blootstellingstye wat tipies is van hoëspoed-skandering.
-
Gewoonlik nie bedoel vir wetenskaplike beeldvorming nie, dus kan lineariteit en beeldkwaliteit swak wees.
Algemene toepassings van lynskandeerkameras in die wetenskaplike veld
Lynskandeerkameras word wyd gebruik in wetenskaplike navorsing en gevorderde beeldvormingstoepassings wat hoë resolusie, presisie en deurlopende data-insameling vereis. Tipiese gebruike sluit in:
● MikroskopiebeeldingVaslegging van hoë-resolusie lynskanderings vir gedetailleerde oppervlak- of sellulêre analise.
● SpektroskopieOpname van spektrale data oor monsters met presiese ruimtelike resolusie.
● SterrekundeBeeldvorming van hemelliggame of die opsporing van vinnig bewegende teikens met minimale vervorming.
● MateriaalkundeOppervlakinspeksie en defekopsporing in metale, polimere of komposiete.
● Biomediese beeldvormingSkandeer biologiese weefsels vir diagnostiese of navorsingsdoeleindes, insluitend histologie en patologie.
Hierdie toepassings trek voordeel uit die lynskandeerkamera se vermoë om hoogs gedetailleerde, vervormingsvrye beelde oor uitgebreide gebiede of in dinamiese eksperimentele opstellings te genereer.
Beperkings van lynskandeerkameras
Skematiese diagram: Tucsen hoësensitiwiteitslynskandering/TDI wetenskaplike kamera
LinksOngekoelde Area Skandeerkamera
MiddelTDI Wetenskaplike Kamera
RegsVerkoelde Area Skandeerkamera
Alhoewel lynskandeerkameras uitstekende resolusie bied en goed geskik is vir deurlopende beeldvorming, het hulle wel beperkings, veral in gevorderde wetenskaplike omgewings waar sensitiwiteit en seinstabiliteit van kritieke belang is.
Een groot beperking is hul werkverrigting in lae ligtoestande. Tradisionele lynskandeerkameras maak staat op enkeldeurgang-blootstelling, wat moontlik nie voldoende sein-tot-geraasverhouding (SNR) bied wanneer swak verligte of ligsensitiewe monsters afgebeeld word nie, soos in fluoresensiemikroskopie of sekere biomediese toetse. Daarbenewens kan die bereiking van akkurate sinchronisasie tussen voorwerpbeweging en beeldverkryging tegnies veeleisend wees, veral in opstellings wat veranderlike spoed of vibrasie behels.
Nog 'n beperking is hul beperkte vermoë om hoëgehalte-beelde van baie stadig bewegende of oneweredig verligte monsters vas te lê, wat kan lei tot inkonsekwente blootstelling of bewegingsartefakte.
Om hierdie uitdagings te oorkom, het TDI (Tydvertraging Integrasie) kameras as 'n kragtige alternatief na vore gekom. Deur sein oor verskeie beligtings te versamel soos die voorwerp beweeg, verbeter TDI-kameras sensitiwiteit en beeldkwaliteit aansienlik, wat hulle veral waardevol maak in wetenskaplike velde wat ultra-lae ligbeelding, hoë dinamiese omvang of presiese temporale resolusie vereis.
Gevolgtrekking
Lynskandeerkameras is onontbeerlike gereedskap in nywerhede wat hoëspoed-, hoëresolusie-beelding van bewegende of deurlopende oppervlaktes vereis. Hul unieke skanderingsmetode bied duidelike voordele bo areaskandeerkameras in die regte scenario's, veral vir toepassings soos webinspeksie, halfgeleierbeelding en outomatiese verpakking.
Terwyl lynskandeerkameras hoofsaaklik in industriële omgewings gebruik word, kan gebruikers wat hoë sensitiwiteit of lae ligprestasie benodig, baat vind by die verkenning vanwetenskaplike kamerasontwerp vir presisiebeeldtoepassings.
Om te verstaan hoe lynskandeerkameras werk en waarna om te kyk wanneer jy een kies, sal jou help om slimmer, meer betroubare inspeksiestelsels te ontwerp.
Gereelde vrae
Hoe neem 'n lynskanderingskamera kleurbeelde vas?
Kleurlyn-skanderingskameras gebruik tipies drie-lineêre sensors, wat drie parallelle lyne pixels bevat, elk met 'n rooi, groen of blou filter. Soos die voorwerp verby die sensor beweeg, vang elke kleurlyn sy onderskeie kanaal in volgorde vas. Hierdie word dan gekombineer om 'n volkleurbeeld te vorm. Presiese sinchronisasie is noodsaaklik om kleurwanbelyning te vermy, veral teen hoë snelhede.
Hoe om die regte lynskandeerkamera te kies
Die keuse van die regte kamera hang af van die vereistes van jou toepassing. Hier is 'n paar belangrike faktore om te oorweeg:
● SpoedvereistesBepaal jou lynspoedbehoeftes gebaseer op voorwerpspoed.
● OplossingsbehoeftesPas die resolusie by jou inspeksietoleransies aan.
● Beligting en OmgewingOorweeg spesiale beligting vir weerkaatsende of donker oppervlaktes.
● SensortipeCMOS het hoofstroom geword vir sy spoed en doeltreffendheid, terwyl CCD's steeds in gebruik is vir ouer en presisie-kritieke stelsels.
● KonnektiwiteitMaak seker dat jou stelsel die kamera se koppelvlak ondersteun (bv. CoaXPress vir hoë datasnelhede).
● BegrotingBalanseer werkverrigting met stelselkoste, insluitend beligting, optika en raamgrypers.
Indien u twyfel, raadpleeg 'n masjienvisie-kundige of verskaffer om versoenbaarheid met u stelselontwerp en toepassingsdoelwitte te verseker.
Hoeveel lyne het 'n monochroom lynskandeerkamera?
'n Standaard monochroom lynskanderingskamera het tipies een lyn pixels, maar sommige modelle het twee of meer parallelle lyne. Hierdie multilynsensors kan gebruik word om beeldkwaliteit te verbeter deur die gemiddelde van veelvuldige beligtings te bereken, sensitiwiteit te verbeter of verskillende beligtingshoeke vas te lê.
Terwyl enkellynkameras voldoende is vir die meeste hoëspoed-inspeksies, bied dubbel- en vierlynweergawes beter werkverrigting in veeleisende omgewings, veral waar lae geraas of 'n hoë dinamiese omvang vereis word.
Om meer te wete te kom oor lynskanderingstegnologie in ligbeperkte beeldvormingstoepassings, verwys na ons artikel:
Versnel ligbeperkte verkryging met Line Scan TDI Imaging
Waarom TDI-tegnologie veld wen in industriële beeldvorming
Tucsen Photonics Co., Ltd. Alle regte voorbehou. Wanneer u aanhaal, erken asseblief die bron:www.tucsen.com
