25/08/07Xətt skan kameraları hərəkət edən və ya davamlı obyektlərin yüksək keyfiyyətli təsvirlərini çəkmək üçün nəzərdə tutulmuş xüsusi təsvir cihazlarıdır. Bir ekspozisiyada 2D təsviri çəkən ənənəvi ərazi skan kameralarından fərqli olaraq, xətt skan kameraları şəkilləri sətir-sətir qurur - veb yoxlama, yarımkeçirici təhlili və qablaşdırmanın yoxlanılması kimi tətbiqlər üçün idealdır.
Bu kameralar adətən bir piksel cərgəsi (və ya bəzən bir neçə sıra) xüsusiyyətinə malikdir və hərəkət edən obyekt və ya skan sistemi ilə birləşdirildikdə, demək olar ki, istənilən uzunluqdakı obyektlərin yüksək keyfiyyətli 2D təsvirlərini yarada bilirlər. Sensor növündən asılı olaraq, xətt skan kameraları adətən ya CCD və ya CMOS sensor texnologiyasından istifadə edir - bu da bir çox sistemlərdə tapılanlara bənzəyir.CMOS kameralar— CMOS sürəti və enerji səmərəliliyinə görə üstünlük verilən seçimə çevrilir.
Line Scan Kamera nədir?
Xətt skan kameraları adətən elmi istifadədən çox sənaye üçün optimallaşdırılır və aşağı işıqlı və ya ultra yüksək dəqiqlikli tətbiqlərdə məhdudiyyətlər ola bilər. Yüksək oxuma səs-küyü, kiçik piksellər və ümumiyyətlə aşağı kvant səmərəliliyi bu kameraların işlək SNR təmin etmək üçün yüksək işıq səviyyələri tələb etdiyi anlamına gələ bilər.
Xətt skan kameraları iki əsas şəkildə istifadə edilə bilər:
1-Ölçülü Çəkmə
Spektroskopiya tətbiqlərində olduğu kimi birölçülü məlumat tutula bilər. Nəticələr tez-tez x oxundakı kamera pikselinə qarşı y oxundakı intensivliklə kamera proqramında qrafik şəklində təqdim olunur.
2-Ölçülü Çəkmə
Kamera ya kameranı, ya da təsvir obyektini hərəkət etdirməklə təsvir obyekti boyunca "skan edilə" bilər və ardıcıl 1 ölçülü dilimləri çəkməklə 2 ölçülü şəkil yaradıla bilər.
Bu görüntüləmə forması skan ölçüsündə ixtiyari böyük şəkilləri çəkməyə imkan verir. Hərəkət bulanıqlığı (və ya fırlanan qapaq artefaktları) olmadan hərəkətdə olan obyektləri çəkmək qabiliyyəti o deməkdir ki, xətt skan kameraları sənaye proqramlarında, montaj xətləri, böyük təsvir obyektlərinin yoxlanılması və s. üçün çox istifadə olunur.
Xətt skan kamerası necə işləyir?
Xətt skan kamerası hərəkət edən obyekt və ya tarama mexanizmi ilə koordinasiyada işləyir. Obyekt kameranın altından keçdikcə, təsvirin hər bir xətti zamanla ardıcıl olaraq çəkilir. Bu xətlər daha sonra real vaxt rejimində və ya proqram vasitəsi ilə birləşdirilir və tam 2D təsvir hazırlanır.
Əsas komponentlərə aşağıdakılar daxildir:
● 1-ölçülü sensor: Tipik olaraq bir piksel sırası.
● Hərəkətə nəzarət: Konveyer və ya fırlanan mexanizm bərabər hərəkəti təmin edir.
● İşıqlandırma: Ardıcıl işıqlandırma üçün tez-tez xətt və ya koaksial işıqlandırma.
Şəkil sətir-sətir qurulduğu üçün sinxronizasiya çox vacibdir. Obyekt uyğunsuz hərəkət edərsə və ya vaxt sönükdürsə, təsvirin pozulması baş verə bilər.
Line Scan vs. Ərazi Skan Kameraları
| Xüsusiyyət | Line Scan Kamera | Ərazi Skan Kamerası |
| Şəkil Çəkmə | Bir anda bir xətt | Bir anda tam 2D çərçivə |
| İdeal İstifadə | Hərəkət edən və ya davamlı obyektlər | Stasionar və ya snapshot səhnələri |
| Şəkil Ölçüsü | Demək olar ki, məhdudiyyətsiz uzunluq | Sensor ölçüsü ilə məhdudlaşır |
| İnteqrasiya | Hərəkət və vaxta nəzarət tələb edir | Daha sadə quraşdırma |
| Tipik Tətbiqlər | Veb yoxlama, çap, tekstil | Barkodların skan edilməsi, robototexnika, ümumi görüntüləmə |
Qısacası, xətti skan kameraları sürətlə hərəkət edən və ya çox böyük obyektləri təsvir edərkən üstündür. Ərazi skan kameraları statik və ya kiçik hədəfləri olan proqramlar üçün daha uyğundur.
Line Scan Kameralarının Əsas Xüsusiyyətləri
Xətt skan kamerası seçərkən aşağıdakı xüsusiyyətləri nəzərə alın:
● Qətnamə: Təfərrüat səviyyəsinə təsir edən sətir başına piksel sayı.
● Xətt Tezliyi (Hz): Saniyədə çəkilən xətlərin sayı - yüksək sürətli yoxlamalar üçün vacibdir.
● Sensor növü: CMOS (sürətli, aşağı güc) və CCD (bəzi hallarda daha yüksək görüntü keyfiyyəti).
● İnterfeys: GigE, Camera Link və ya CoaXPress kimi məlumat ötürmə seçimləri.
● Dinamik Aralıq və Həssaslıq: Dəyişən parlaqlıq və ya əks etdirmə qabiliyyəti olan obyektləri yoxlamaq üçün vacibdir.
● Rəng və Monoxrom: Rəngli kameralar RGB filtrləri ilə çoxlu sıralardan istifadə edir; monoxrom daha yüksək həssaslıq təklif edə bilər.
Line Scan Kameralarının müsbət və mənfi cəhətləri
Pros
-
1 ölçülü məlumatı çox yüksək sürətlə tuta bilər (adətən 100 kHz xətt sürətində ölçülür). Təsvir obyekti üzrə skan edərkən yüksək sürətlə ixtiyari ölçülü 2 ölçülü şəkillər çəkə bilər.
-
Ayrı-ayrı qırmızı, yaşıl və mavi süzgəcdən keçmiş cərgələrin istifadəsi ilə həlledicilikdən ödün vermədən rəng məlumatlarını çəkə bilər və ya xüsusi kameralar xüsusi dalğa uzunluğu filtrləmə təklif edə bilər.
-
İşıqlandırma yalnız 1 ölçülü olmalıdır və təsvirin qurulmasından asılı olaraq ikinci (skan edilmiş) ölçüdə heç bir düz sahə və ya digər düzəlişlər tələb oluna bilməz.
Eksiler
-
2 ölçülü məlumatları əldə etmək üçün mütəxəssis aparat və proqram təminatı tələb edin.
-
Aşağı QE, yüksək səs-küy və kiçik piksel ölçüləri, xüsusən də yüksək sürətli skanlama üçün xarakterik olan qısa ekspozisiya vaxtları ilə birləşdiyinə görə, adətən, aşağı işıqlı təsvirlər üçün uyğun deyil.
-
Adətən elmi təsvirlər üçün nəzərdə tutulmur, ona görə də xəttilik və təsvir keyfiyyəti zəif ola bilər.
Elmi sahədə Line Scan Kameralarının Ümumi Tətbiqləri
Xətt skan kameraları yüksək ayırdetmə, dəqiqlik və davamlı məlumat əldə etmək tələb edən elmi tədqiqatlarda və qabaqcıl təsvir proqramlarında geniş istifadə olunur. Tipik istifadələrə aşağıdakılar daxildir:
● Mikroskopla Görünüş: Ətraflı səth və ya hüceyrə analizi üçün yüksək rezolyusiyaya malik xətt skanlarının çəkilməsi.
● Spektroskopiya: Dəqiq məkan ayırdetmə ilə nümunələr üzrə spektral məlumatların qeyd edilməsi.
● Astronomiya: Göy cisimlərinin təsviri və ya minimal təhriflə sürətlə hərəkət edən hədəfləri izləmək.
● Material Elmləri: Səthin yoxlanılması və metallarda, polimerlərdə və ya kompozitlərdə qüsurların aşkarlanması.
● Biotibbi görüntüləmə: Histologiya və patoloji daxil olmaqla diaqnostik və ya tədqiqat məqsədləri üçün bioloji toxumaların skan edilməsi.
Bu proqramlar xətti skan kamerasının geniş ərazilərdə və ya dinamik eksperimental quraşdırmalarda yüksək detallı, təhrifsiz şəkillər yaratmaq qabiliyyətindən faydalanır.
Line Scan Kameraların Məhdudiyyətləri
Sxematik Diaqram: Tucsen Yüksək Həssaslıqlı Xətt Skanı/TDI Elmi Kamerası
Sol: Soyudulmamış Ərazi Skan Kamerası
Orta: TDI Elmi Kamera
Sağ: Soyudulmuş Ərazi Skan Kamerası
Xətt skan kameraları əla rezolyusiya təklif etsə də və davamlı təsvirlər üçün yaxşı uyğun olsa da, xüsusilə həssaslıq və siqnal sabitliyinin kritik olduğu qabaqcıl elmi mühitlərdə məhdudiyyətlərə malikdir.
Əsas məhdudiyyətlərdən biri onların aşağı işıq şəraitində işləməsidir. Ənənəvi xətt skan kameraları, flüoresan mikroskopiya və ya müəyyən biotibbi analizlər kimi zəif işıqlandırılmış və ya işığa həssas nümunələri çəkərkən kifayət qədər siqnal-küy nisbətini (SNR) təmin etməyən tək keçidli ekspozisiyaya əsaslanır. Bundan əlavə, obyektin hərəkəti və təsvirin əldə edilməsi arasında dəqiq sinxronizasiyaya nail olmaq texniki cəhətdən tələbkar ola bilər, xüsusən də dəyişən sürət və ya vibrasiya ilə bağlı quraşdırmalarda.
Digər məhdudiyyət onların çox yavaş hərəkət edən və ya qeyri-bərabər işıqlandırılan nümunələrin yüksək keyfiyyətli şəkillərini çəkmək qabiliyyətinin məhdud olmasıdır ki, bu da qeyri-ardıcıl ekspozisiya və ya hərəkət artefaktları ilə nəticələnə bilər.
Bu çətinliklərin öhdəsindən gəlmək üçün TDI (Time Delay Integration) kameraları güclü alternativ olaraq ortaya çıxdı. Obyekt hərəkət etdikcə çoxsaylı ekspozisiyalarda siqnal toplayaraq, TDI kameraları həssaslığı və təsvirin keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə artırır və onları ultra aşağı işıqlı görüntü, yüksək dinamik diapazon və ya dəqiq müvəqqəti ayırdetmə tələb edən elmi sahələrdə xüsusilə qiymətli edir.
Nəticə
Xətt skan kameraları hərəkət edən və ya davamlı səthlərin yüksək sürətli, yüksək ayırdetmə təsvirini tələb edən sənayelərdə əvəzolunmaz alətlərdir. Onların unikal skan etmə metodu, xüsusilə veb yoxlama, yarımkeçirici görüntüləmə və avtomatlaşdırılmış qablaşdırma kimi tətbiqlər üçün düzgün ssenarilərdə sahə skan kameraları ilə müqayisədə fərqli üstünlüklər təklif edir.
Xətt skan kameraları əsasən sənaye parametrlərində istifadə edilsə də, yüksək həssaslıq və ya aşağı işıq performansına ehtiyacı olan istifadəçilər araşdırmalardan faydalana bilər.elmi kameralardəqiq təsvir tətbiqləri üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Xətt skan kameralarının necə işlədiyini və birini seçərkən nələrə diqqət etməyiniz lazım olduğunu başa düşmək sizə daha ağıllı, daha etibarlı yoxlama sistemləri hazırlamağa kömək edəcək.
Tez-tez verilən suallar
Xətt skan kamerası rəngli şəkilləri necə çəkir?
Rəngli xətt skan kameraları adətən hər biri qırmızı, yaşıl və ya mavi filtrə malik üç paralel piksel xəttini ehtiva edən üçxətti sensorlardan istifadə edir. Obyekt sensorun yanından keçdikcə hər bir rəng xətti ardıcıl olaraq müvafiq kanalı çəkir. Daha sonra bunlar tam rəngli bir şəkil yaratmaq üçün birləşdirilir. Dəqiq sinxronizasiya, xüsusən də yüksək sürətlə rənglərin yanlış hizalanmasının qarşısını almaq üçün vacibdir.
Düzgün Skan Kamerasını Necə Seçmək olar
Düzgün kameranın seçilməsi tətbiqinizin tələblərindən asılıdır. Burada nəzərə alınmalı bəzi əsas amillər bunlardır:
● Sürət Tələbləri: Obyekt sürətinə əsaslanaraq, xətt dərəcəsi ehtiyaclarınızı müəyyənləşdirin.
● Qətnamə tələbləri: Qətnaməni yoxlama toleranslarınıza uyğunlaşdırın.
● İşıqlandırma və Ətraf Mühit: Yansıtıcı və ya qaranlıq səthlər üçün xüsusi işıqlandırma düşünün.
● Sensor növü: CMOS sürəti və səmərəliliyi ilə əsas istiqamət halına gəldi, CCD-lər isə köhnə və dəqiqlik baxımından kritik sistemlər üçün istifadə olunur.
● Qoşulma: Sisteminizin kamera interfeysini dəstəklədiyinə əmin olun (məsələn, yüksək məlumat sürəti üçün CoaXPress).
● Büdcə: İşıqlandırma, optika və çərçivə tutucuları daxil olmaqla, sistemin dəyəri ilə performansı tarazlayın.
Şübhəniz varsa, sistem dizaynınız və tətbiq məqsədlərinizlə uyğunluğu təmin etmək üçün maşın görmə mütəxəssisi və ya satıcı ilə məsləhətləşin.
Monoxrom xətt skan kamerasında neçə xətt var?
Standart monoxrom xətt tarama kamerası adətən bir piksel xəttinə malikdir, lakin bəzi modellərdə iki və ya daha çox paralel xətt var. Bu çox xəttli sensorlar çoxlu ekspozisiyaları orta hesabla çıxarmaqla, həssaslığı artırmaqla və ya müxtəlif işıqlandırma bucaqlarını çəkməklə şəkil keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün istifadə edilə bilər.
Tək xətli kameralar əksər yüksək sürətli yoxlamalar üçün kifayət etsə də, ikili və dörd xəttli versiyalar tələbkar mühitlərdə, xüsusilə aşağı səs-küy və ya yüksək dinamik diapazonun tələb olunduğu yerlərdə daha yaxşı performans təklif edir.
İşıq məhdud görüntüləmə tətbiqlərində xətt tarama texnologiyası haqqında daha çox öyrənmək üçün məqaləmizə baxın:
Line Scan TDI Imaging ilə işıqla məhdudlaşan əldə etməyi sürətləndirmək
Niyə TDI Texnologiyası Sənaye Görüntüsündə yer qazanır
Tucsen Photonics Co., Ltd. Bütün hüquqlar qorunur. İstinad edərkən mənbəni qeyd edin:www.tucsen.com
