25/08/07Mae camerâu sgan llinell yn ddyfeisiau delweddu arbenigol sydd wedi'u cynllunio i ddal delweddau cydraniad uchel o wrthrychau symudol neu barhaus. Yn wahanol i gamerâu sgan ardal traddodiadol sy'n dal delwedd 2D mewn un amlygiad, mae camerâu sgan llinell yn adeiladu delweddau llinell wrth linell—yn ddelfrydol ar gyfer cymwysiadau fel archwilio gwe, dadansoddi lled-ddargludyddion, a gwirio pecynnu.
Mae'r camerâu hyn fel arfer yn cynnwys un rhes o bicseli (neu weithiau rhesi lluosog), a phan gânt eu cyfuno â phwnc symudol neu system sganio, gallant gynhyrchu delweddau 2D o ansawdd uchel o wrthrychau o bron unrhyw hyd. Yn dibynnu ar y math o synhwyrydd, mae camerâu sgan llinell fel arfer yn defnyddio technoleg synhwyrydd CCD neu CMOS—yn debyg i'r hyn a geir mewn llawerCamerâu CMOS—gyda CMOS yn dod yn ddewis a ffefrir oherwydd ei gyflymder a'i effeithlonrwydd ynni.
Beth yw Camera Sganio Llinell?
Mae camerâu sgan llinell fel arfer wedi'u optimeiddio ar gyfer defnydd diwydiannol yn hytrach na defnydd gwyddonol, ac efallai bod ganddynt gyfyngiadau mewn cymwysiadau golau isel neu hynod gywir. Gall sŵn darllen uchel, picseli bach ac effeithlonrwydd cwantwm isel yn gyffredinol olygu bod angen lefelau golau uchel ar y camerâu hyn i ddarparu SNR ymarferol.
Gellir defnyddio camerâu sgan llinell mewn dau brif ffordd:
Cipio 1-Dimensiwn
Gellir cipio gwybodaeth un dimensiwn, fel mewn cymwysiadau sbectrosgopeg. Yn aml, cynrychiolir canlyniadau ar ffurf graff mewn meddalwedd camera, gyda dwyster ar yr echelin-y yn erbyn picsel camera ar yr echelin-x.
Cipio 2-Ddimensiwn
Gellir 'sganio'r camera ar draws gwrthrych delweddu, naill ai trwy symud y camera neu'r gwrthrych delweddu, a gellir ffurfio delwedd 2-ddimensiwn trwy gipio sleisys 1-dimensiwn olynol.
Mae'r math hwn o ddelweddu yn caniatáu cipio delweddau mawr mympwyol yn y dimensiwn sgan. Mae'r gallu i gipio pynciau wrth symud heb aneglurder symudiad (neu arteffactau caead rholio) yn golygu bod camerâu sgan llinell yn cael eu defnyddio'n gyffredin iawn mewn cymwysiadau diwydiannol, ar gyfer llinellau cydosod, archwilio pynciau delweddu mawr, a mwy.
Sut Mae Camera Sganio Llinell yn Gweithio?
Mae camera sgan llinell yn gweithio ar y cyd â gwrthrych symudol neu fecanwaith sganio. Wrth i'r gwrthrych basio o dan y camera, caiff pob llinell o'r ddelwedd ei dal yn olynol mewn amser. Yna caiff y llinellau hyn eu cyfuno mewn amser real neu drwy feddalwedd i gynhyrchu delwedd 2D lawn.
Mae cydrannau allweddol yn cynnwys:
● Synhwyrydd 1-Dimensiwn: Fel arfer rhes sengl o bicseli.
● Rheoli symudiadauMae cludwr neu fecanwaith cylchdroi yn sicrhau symudiad cyfartal.
● GoleuoGoleuadau llinell neu gyd-echelinol yn aml ar gyfer goleuo cyson.
Gan fod y ddelwedd wedi'i hadeiladu llinell wrth linell, mae cydamseru yn hanfodol. Os yw'r gwrthrych yn symud yn anghyson neu os yw'r amseru'n anghywir, gall ystumio delwedd ddigwydd.
Camerâu Sgan Llinell vs. Camerâu Sgan Ardal
| Nodwedd | Camera Sgan Llinell | Camera Sganio Ardal |
| Cipio Delwedd | Un llinell ar y tro | Ffrâm 2D llawn ar unwaith |
| Defnydd Delfrydol | Gwrthrychau symudol neu barhaus | Golygfeydd llonydd neu giplun |
| Maint y Delwedd | Bron yn ddiderfyn o ran hyd | Cyfyngedig gan faint y synhwyrydd |
| Integreiddio | Angen rheolaeth symudiad ac amseru | Gosod symlach |
| Cymwysiadau Nodweddiadol | Arolygu gwe, argraffu, tecstilau | Sganio cod bar, roboteg, delweddu cyffredinol |
Yn fyr, mae camerâu sgan llinell yn rhagori wrth ddelweddu gwrthrychau sy'n symud yn gyflym neu'n fawr iawn. Mae camerâu sgan ardal yn fwy addas ar gyfer cymwysiadau gyda thargedau statig neu fach.
Nodweddion Allweddol Camerâu Sganio Llinell
Wrth ddewis camera sgan llinell, ystyriwch y manylebau canlynol:
● DatrysiadNifer y picseli fesul llinell, sy'n effeithio ar lefel y manylder.
● Cyfradd Llinell (Hz)Nifer y llinellau a gipiwyd yr eiliad—hanfodol ar gyfer archwiliadau cyflym.
● Math o SynhwyryddCMOS (cyflym, pŵer isel) vs. CCD (ansawdd delwedd uwch mewn rhai achosion).
● RhyngwynebDewisiadau trosglwyddo data fel GigE, Camera Link, neu CoaXPress.
● Ystod a Sensitifrwydd DynamigPwysig ar gyfer archwilio gwrthrychau â disgleirdeb neu adlewyrchedd amrywiol.
● Lliw vs. MonocromMae camerâu lliw yn defnyddio rhesi lluosog gyda hidlwyr RGB; gall monocrom gynnig sensitifrwydd uwch.
Manteision ac Anfanteision Camerâu Sganio Llinell
Manteision
-
Gall gipio gwybodaeth 1-dimensiwn ar gyflymder uchel iawn (fel arfer wedi'i fesur mewn cyfradd llinell 100au o kHz). Gall gipio delweddau 2-dimensiwn o faint mympwyol ar gyflymder uchel wrth sganio ar draws gwrthrych delweddu.
-
Gall ddal gwybodaeth lliw heb aberthu datrysiad trwy ddefnyddio rhesi wedi'u hidlo'n goch, gwyrdd a glas ar wahân, neu gall camerâu personol gynnig hidlo tonfedd penodol.
-
Dim ond angen i oleuo fod yn 1 dimensiwn ac, yn dibynnu ar drefniant delweddu, ni all fod angen cywiriadau maes gwastad na chywiriadau eraill yn yr ail ddimensiwn (wedi'i sganio).
Anfanteision
-
Angen gosodiadau caledwedd a meddalwedd arbenigol i gaffael data 2 ddimensiwn.
-
Fel arfer nid yw'n addas iawn ar gyfer delweddu golau isel oherwydd QE isel, sŵn uchel a meintiau picsel bach, yn enwedig ynghyd â'r amseroedd amlygiad byr sy'n nodweddiadol o sganio cyflym.
-
Nid yw fel arfer wedi'i fwriadu ar gyfer delweddu gwyddonol, felly gall llinoledd ac ansawdd delwedd fod yn wael.
Cymwysiadau Cyffredin Camerâu Sgan Llinell yn y Maes Gwyddonol
Defnyddir camerâu sgan llinell yn helaeth mewn ymchwil wyddonol a chymwysiadau delweddu uwch sy'n galw am benderfyniad uchel, cywirdeb, a chaffael data parhaus. Mae defnyddiau nodweddiadol yn cynnwys:
● Delweddu MicrosgopegCipio sganiau llinell cydraniad uchel ar gyfer dadansoddiad manwl o arwyneb neu gellog.
● SpectrosgopegCofnodi data sbectrol ar draws samplau gyda datrysiad gofodol manwl gywir.
● SeryddiaethDelweddu gwrthrychau nefol neu olrhain targedau sy'n symud yn gyflym gyda'r ystumio lleiaf posibl.
● Gwyddor DeunyddiauArchwilio arwynebau a chanfod diffygion mewn metelau, polymerau, neu gyfansoddion.
● Delweddu BiofeddygolSganio meinweoedd biolegol at ddibenion diagnostig neu ymchwil, gan gynnwys histoleg a phatholeg.
Mae'r cymwysiadau hyn yn elwa o allu'r camera sgan llinell i gynhyrchu delweddau manwl iawn, heb ystumio dros ardaloedd estynedig neu mewn gosodiadau arbrofol deinamig.
Cyfyngiadau Camerâu Sganio Llinell
Diagram Sgematig: Camera Gwyddonol Sgan Llinell Sensitifrwydd Uchel Tucsen/TDI
ChwithCamera Sganio Ardal Heb ei Oeri
CanolCamera Gwyddonol TDI
DdeCamera Sganio Ardal Oeri
Er bod camerâu sgan llinell yn cynnig datrysiad rhagorol ac yn addas iawn ar gyfer delweddu parhaus, mae ganddynt gyfyngiadau, yn enwedig mewn amgylcheddau gwyddonol uwch lle mae sensitifrwydd a sefydlogrwydd signal yn hanfodol.
Un cyfyngiad mawr yw eu perfformiad mewn amodau golau isel. Mae camerâu sgan llinell traddodiadol yn dibynnu ar amlygiad un pas, a allai beidio â darparu cymhareb signal-i-sŵn (SNR) ddigonol wrth ddelweddu samplau sydd wedi'u goleuo'n wan neu sy'n sensitif i olau, fel mewn microsgopeg fflwroleuol neu rai asesiadau biofeddygol. Yn ogystal, gall cyflawni cydamseriad cywir rhwng symudiad gwrthrych a chaffael delweddau fod yn dechnegol heriol, yn enwedig mewn gosodiadau sy'n cynnwys cyflymder neu ddirgryniad amrywiol.
Cyfyngiad arall yw eu gallu cyfyngedig i dynnu delweddau o ansawdd uchel o sbesimenau sy'n symud yn araf iawn neu sydd wedi'u goleuo'n anwastad, a all arwain at amlygiad anghyson neu arteffactau symudiad.
I oresgyn yr heriau hyn, mae camerâu TDI (Integreiddio Oedi Amser) wedi dod i'r amlwg fel dewis arall pwerus. Drwy gronni signal ar draws amlygiadau lluosog wrth i'r gwrthrych symud, mae camerâu TDI yn gwella sensitifrwydd ac ansawdd delwedd yn sylweddol, gan eu gwneud yn arbennig o werthfawr mewn meysydd gwyddonol sydd angen delweddu golau isel iawn, ystod ddeinamig uchel, neu ddatrysiad amserol manwl gywir.
Casgliad
Mae camerâu sgan llinell yn offer anhepgor mewn diwydiannau sy'n galw am ddelweddu cyflymder uchel, cydraniad uchel o arwynebau symudol neu barhaus. Mae eu dull sganio unigryw yn cynnig manteision amlwg dros gamerâu sgan ardal yn y senarios cywir, yn enwedig ar gyfer cymwysiadau fel archwilio gwe, delweddu lled-ddargludyddion, a phecynnu awtomataidd.
Er bod camerâu sgan llinell yn cael eu defnyddio'n bennaf mewn lleoliadau diwydiannol, gall defnyddwyr sydd angen sensitifrwydd uchel neu berfformiad golau isel elwa o archwiliocamerâu gwyddonolwedi'i gynllunio ar gyfer cymwysiadau delweddu manwl gywir.
Bydd deall sut mae camerâu sgan llinell yn gweithio a beth i chwilio amdano wrth ddewis un yn eich helpu i ddylunio systemau arolygu mwy craff a dibynadwy.
Cwestiynau Cyffredin
Sut mae camera sgan llinell yn dal delweddau lliw?
Mae camerâu sgan llinell lliw fel arfer yn defnyddio synwyryddion tri-linellol, sy'n cynnwys tair llinell gyfochrog o bicseli, pob un â hidlydd coch, gwyrdd neu las. Wrth i'r gwrthrych symud heibio i'r synhwyrydd, mae pob llinell lliw yn dal ei sianel briodol yn olynol. Yna caiff y rhain eu cyfuno i ffurfio delwedd lliw llawn. Mae cydamseru manwl gywir yn hanfodol i osgoi camliniad lliw, yn enwedig ar gyflymderau uchel.
Sut i Ddewis y Camera Sganio Llinell Cywir
Mae dewis y camera cywir yn dibynnu ar ofynion eich cymhwysiad. Dyma rai ffactorau allweddol i'w hystyried:
● Gofynion CyflymderPenderfynwch ar eich anghenion cyfradd llinell yn seiliedig ar gyflymder y gwrthrych.
● Anghenion DatrysCydweddwch y datrysiad â'ch goddefiannau arolygu.
● Goleuo ac AmgylcheddYstyriwch oleuadau arbennig ar gyfer arwynebau adlewyrchol neu dywyll.
● Math o SynhwyryddMae CMOS wedi dod yn brif ffrwd am ei gyflymder a'i effeithlonrwydd, tra bod CCDs yn parhau i gael eu defnyddio ar gyfer systemau etifeddol a systemau sy'n hanfodol i gywirdeb.
● CysyllteddGwnewch yn siŵr bod eich system yn cefnogi rhyngwyneb y camera (e.e., CoaXPress ar gyfer cyfraddau data uchel).
● CyllidebCydbwyso perfformiad â chost system, gan gynnwys goleuadau, opteg, a gafaelwyr fframiau.
Os oes gennych unrhyw amheuaeth, ymgynghorwch ag arbenigwr neu werthwr gweledigaeth beiriannol i sicrhau cydnawsedd â dyluniad eich system a nodau'r cymhwysiad.
Faint o linellau sydd gan gamera sgan llinell monocrom?
Mae gan gamera sgan llinell monocrom safonol fel arfer un llinell o bicseli, ond mae gan rai modelau ddwy neu fwy o linellau cyfochrog. Gellir defnyddio'r synwyryddion aml-linell hyn i wella ansawdd delwedd trwy gyfartaleddu amlygiadau lluosog, gwella sensitifrwydd, neu ddal gwahanol onglau goleuo.
Er bod camerâu un llinell yn ddigonol ar gyfer y rhan fwyaf o arolygiadau cyflym, mae fersiynau deuol a phedair llinell yn cynnig perfformiad gwell mewn amgylcheddau heriol, yn enwedig lle mae angen sŵn isel neu ystod ddeinamig uchel.
I ddysgu mwy am dechnoleg sganio llinell mewn cymwysiadau delweddu cyfyngedig o ran golau, cyfeiriwch at ein herthygl:
Cyflymu caffael cyfyngedig o ran golau gyda Delweddu TDI Sgan Llinell
Pam mae Technoleg TDI yn Ennill Tir mewn Delweddu Diwydiannol
Tucsen Photonics Co., Ltd. Cedwir pob hawl. Wrth ddyfynnu, cydnabyddwch y ffynhonnell:www.tucsen.com
