25/08/07Liniaj skanadaj fotiloj estas specialigitaj bildigaj aparatoj desegnitaj por kapti alt-rezoluciajn bildojn de moviĝantaj aŭ kontinuaj objektoj. Male al tradiciaj areaj skanadaj fotiloj, kiuj kaptas 2D-bildon per ununura ekspono, liniaj skanadaj fotiloj konstruas bildojn linion post linio — ideale por aplikoj kiel ret-inspektado, semikonduktaĵa analizo kaj pakaĵkontrolo.
Ĉi tiuj fotiloj tipe havas unuopan vicon da pikseloj (aŭ kelkfoje plurajn vicojn), kaj kiam kombinite kun moviĝanta subjekto aŭ skana sistemo, ili povas produkti altkvalitajn 2D bildojn de objektoj de preskaŭ ajna longo. Depende de la sensora tipo, liniaj skanadaj fotiloj tipe uzas aŭ CCD aŭ CMOS sensoran teknologion — simile al tio, kio troviĝas en multajCMOS-fotiloj—kun CMOS fariĝanta la preferata elekto pro sia rapideco kaj energiefikeco.
Kio estas linia skana fotilo?
Liniaj skanadaj fotiloj estas tipe optimumigitaj por industria prefere ol scienca uzo, kaj povas havi limigojn en malalt-lumaj aŭ ultra-alt-precizaj aplikoj. Alta legbruo, malgrandaj pikseloj kaj ĝenerale malalta kvantuma efikeco povas signifi, ke ĉi tiuj fotiloj postulas altajn lumnivelojn por liveri funkciantan signal-bruon.
Liniaj skanadaj fotiloj povas esti uzataj laŭ du ĉefaj manieroj:
Unu-dimensia kapto
Unudimensiaj informoj povas esti kaptitaj, ekzemple en spektroskopiaj aplikoj. Rezultoj ofte estas prezentitaj en grafea formo en fotila programaro, kun intenseco sur la y-akso kontraŭ fotila pikselo sur la x-akso.
2-Dimensia Kapto
La fotilo povas esti "skanita" trans bildigan subjekton, per movado de la fotilo aŭ de la bildiga subjekto, kaj 2-dimensia bildo povas esti formita per kaptado de sinsekvaj 1-dimensiaj tranĉaĵoj.
Ĉi tiu formo de bildigo permesas la kapton de arbitre grandaj bildoj en la skanita dimensio. La kapablo kapti subjektojn dummoviĝantajn sen moviĝmalklareco (aŭ artefaktoj de ruliĝanta obturatoro) signifas, ke liniaj skanadaj fotiloj estas tre ofte uzataj en industriaj aplikoj, por muntolinioj, inspektado de grandaj bildigaj subjektoj, kaj pli.
Kiel Funkcias Linia Skanada Fotilo?
Linia skana fotilo funkcias kunordige kun moviĝanta objekto aŭ skana mekanismo. Dum la objekto pasas sub la fotilon, ĉiu linio de la bildo estas kaptita sinsekve laŭtempe. Ĉi tiuj linioj estas poste kombinitaj en reala tempo aŭ per programaro por produkti plenan 2D-bildon.
Ŝlosilaj komponantoj inkluzivas:
● Unudimensia sensilo: Tipe ununura vico de pikseloj.
● MoviĝkontroloTransportilo aŭ rotacia mekanismo certigas egalan movadon.
● LumigadoOfte linia aŭ koaksiala lumigo por kohera lumigo.
Ĉar la bildo estas konstruita linio post linio, sinkronigado estas kritika. Se la objekto moviĝas malkonsekvence aŭ la tempigo estas malĝusta, bilda misprezento povas okazi.
Liniaj Skanaj kontraŭ Areaj Skanaj Fotiloj
| Trajto | Linia Skanada Fotilo | Area Skanada Fotilo |
| Bildkapto | Unu linio samtempe | Plena 2D-kadro samtempe |
| Ideala Uzo | Moviĝantaj aŭ kontinuaj objektoj | Senmovaj aŭ momentfotoj |
| Bilda Grandeco | Praktike senlima laŭ longo | Limigite de sensorgrandeco |
| Integriĝo | Postulas moviĝ- kaj tempigkontrolon | Pli simpla aranĝo |
| Tipaj Aplikoj | Reta inspektado, presado, tekstiloj | Strekkoda skanado, robotiko, ĝenerala bildigo |
Mallonge, liniaj skanadaj fotiloj elstaras kiam oni bildigas rapide moviĝantajn aŭ tre grandajn objektojn. Areaj skanadaj fotiloj estas pli taŭgaj por aplikoj kun senmovaj aŭ malgrandaj celoj.
Ĉefaj Trajtoj de Liniaj Skanadkameraoj
Kiam vi elektas linian skanadan fotilon, konsideru la jenajn specifojn:
● Rezolucio: Nombro da pikseloj po linio, influante la detalnivelon.
● Linia Rapideco (Hz)Nombro da linioj kaptitaj po sekundo — esenca por altrapidaj inspektadoj.
● Sensilo-TipoCMOS (rapida, malaltpotenca) kontraŭ CCD (pli alta bildkvalito en iuj kazoj).
● Interfaco: Ebloj por datumtransigo kiel GigE, Camera Link aŭ CoaXPress.
● Dinamika Gamo & SentemoGrava por inspekti objektojn kun varia brileco aŭ reflektiveco.
● Koloro kontraŭ MonokromoKoloraj fotiloj uzas plurajn vicojn kun RGB-filtriloj; monokroma povas oferti pli altan sentemon.
Avantaĝoj kaj Malavantaĝoj de Liniaj Skanadfotiloj
Avantaĝoj
-
Povas kapti unu-dimensiajn informojn je tre alta rapideco (tipe mezurata en centoj da kHz-liniorapideco). Povas kapti du-dimensiajn bildojn de arbitra grandeco je alta rapideco dum skano trans bildigitan subjekton.
-
Povas kapti kolorajn informojn sen oferi rezolucion per la uzo de apartaj ruĝe-, verd- kaj blu-filtritaj vicoj, aŭ kutimaj fotiloj povas oferti specifan ondolongan filtradon.
-
Lumigo nur bezonas esti unu-dimensia kaj, depende de la bildiga aranĝo, povas postuli neniujn platkampajn aŭ aliajn korektojn en la dua (skanita) dimensio.
Malavantaĝoj
-
Postulas specialajn aparataron kaj programaron por akiri 2-dimensiajn datumojn.
-
Tipe ne bone taŭgas por bildigo en malalta lumo pro malalta QE, alta bruo kaj malgrandaj pikselaj grandecoj, precipe kombinite kun la mallongaj eksponaj tempoj tipaj por altrapida skanado.
-
Kutime ne destinita por scienca bildigo, do lineareco kaj bildkvalito povas esti malbonaj.
Oftaj Aplikoj de Liniaj Skanadkameraoj en la Scienca Kampo
Liniaj skanadaj fotiloj estas vaste uzataj en scienca esplorado kaj progresintaj bildigaj aplikoj, kiuj postulas altan rezolucion, precizecon kaj kontinuan datenakiron. Tipaj uzoj inkluzivas:
● Mikroskopa BildigoKaptado de alt-rezoluciaj liniaj skanadoj por detala surfaca aŭ ĉela analizo.
● SpektroskopioRegistrado de spektraj datumoj trans specimenoj kun preciza spaca rezolucio.
● AstronomioBildigo de ĉielaj objektoj aŭ spurado de rapide moviĝantaj celoj kun minimuma distordo.
● MaterialsciencoSurfaca inspektado kaj difektodetekto en metaloj, polimeroj aŭ kompozitoj.
● Biomedicina BildigoSkanado de biologiaj histoj por diagnozaj aŭ esploraj celoj, inkluzive de histologio kaj patologio.
Ĉi tiuj aplikoj profitas de la kapablo de la linia skanada fotilo generi tre detalajn, senmisprezentajn bildojn super etenditaj areoj aŭ en dinamikaj eksperimentaj aranĝoj.
Limigoj de Liniaj Skanadkameraoj
Skema Diagramo: Tucsen Alt-Sentema Linia Skanado/TDI Scienca Fotilo
MaldekstreNemalvarmigita Areo-Skanada Fotilo
MezoTDI Scienca Fotilo
DekstreMalvarmigita Areo Skanada Fotilo
Kvankam liniaj skanadaj fotiloj ofertas bonegan rezolucion kaj bone taŭgas por kontinua bildigo, ili havas limigojn, precipe en progresintaj sciencaj medioj, kie sentemo kaj signalstabileco estas kritikaj.
Unu grava limigo estas ilia funkciado en malaltaj lumkondiĉoj. Tradiciaj liniaj skanadaj fotiloj dependas de unu-pasa eksponado, kiu eble ne provizas sufiĉan signalo-bruo-rilatumon (SNR) dum bildigo de malforte lumigitaj aŭ lumsentemaj specimenoj, kiel ekzemple en fluoreska mikroskopio aŭ certaj biomedicinaj analizoj. Krome, atingi precizan sinkronigadon inter objekta moviĝo kaj bildakiro povas esti teknike postulema, precipe en aranĝoj implikantaj varian rapidecon aŭ vibradon.
Alia limo estas ilia limigita kapablo kapti altkvalitajn bildojn de tre malrapide moviĝantaj aŭ malegale lumigitaj specimenoj, kio povas rezultigi malkonsekvencan eksponadon aŭ moviĝartefaktoj.
Por superi ĉi tiujn defiojn, TDI-fotiloj (Tempoprokrasta Integriĝo) aperis kiel potenca alternativo. Akumulante signalon tra pluraj eksponoj dum la objekto moviĝas, TDI-fotiloj signife plibonigas sentemon kaj bildkvaliton, igante ilin aparte valoraj en sciencaj kampoj postulantaj bildigon en ultra-malalta lumo, altan dinamikan gamon aŭ precizan tempan distingivon.
Konkludo
Liniaj skanadaj fotiloj estas nemalhaveblaj iloj en industrioj, kiuj postulas altrapidajn, alt-rezoluciajn bildigojn de moviĝantaj aŭ kontinuaj surfacoj. Ilia unika skana metodo ofertas apartajn avantaĝojn super areaj skanadaj fotiloj en la ĝustaj scenaroj, precipe por aplikoj kiel ret-inspektado, duonkonduktaĵa bildigo kaj aŭtomatigita pakado.
Kvankam liniaj skanadaj fotiloj estas ĉefe uzataj en industriaj kontekstoj, uzantoj postulantaj altan sentemon aŭ malaltluman rendimenton povas profiti de esploradosciencaj fotilojdesegnita por precizaj bildigaj aplikoj.
Kompreni kiel funkcias liniaj skanadaj fotiloj kaj kion serĉi dum elektado de unu helpos vin desegni pli inteligentajn kaj pli fidindajn inspektajn sistemojn.
Oftaj demandoj
Kiel linia skana fotilo kaptas kolorajn bildojn?
Fotiloj kun kolorlinioskano tipe uzas tri-linearajn sensilojn, kiuj enhavas tri paralelajn liniojn de pikseloj, ĉiu kun ruĝa, verda aŭ blua filtrilo. Dum la objekto moviĝas preter la sensilo, ĉiu kolorlinio kaptas sian respektivan kanalon sinsekve. Ĉi tiuj estas poste kombinitaj por formi plenkoloran bildon. Preciza sinkronigado estas esenca por eviti kolormisaranĝon, precipe ĉe altaj rapidoj.
Kiel elekti la ĝustan linian skanadan fotilon
La elekto de la ĝusta fotilo dependas de la postuloj de via apliko. Jen kelkaj ŝlosilaj faktoroj por konsideri:
● Rapidaj PostulojDifinu viajn bezonojn pri liniorapideco surbaze de la rapido de la objekto.
● Rezoluciaj Bezonoj: Kongruigu la rezolucion kun viaj inspektaj tolerancoj.
● Lumigado kaj MedioKonsideru specialan lumigon por reflektaj aŭ malhelaj surfacoj.
● Sensilo-TipoCMOS fariĝis ĉefa pro sia rapideco kaj efikeco, dum CCD-oj restas uzataj por heredaĵaj kaj precizec-kritikaj sistemoj.
● KonekteblecoCertigu, ke via sistemo subtenas la interfacon de la fotilo (ekz., CoaXPress por altaj datenrapidecoj).
● BuĝetoEkvilibrigi rendimenton kun sistemkosto, inkluzive de lumigado, optiko kaj kadrokaptiloj.
Se vi dubas, konsultu kun maŝinvida fakulo aŭ vendisto por certigi kongruecon kun via sistemdezajno kaj aplikaĵceloj.
Kiom da linioj havas monokroma linia skana fotilo?
Norma monokroma linia skana fotilo tipe havas unu linion de pikseloj, sed iuj modeloj havas du aŭ pli paralelajn liniojn. Ĉi tiuj plurliniaj sensiloj povas esti uzataj por plibonigi bildkvaliton per averaĝado de pluraj eksponoj, plibonigante sentemon aŭ kaptante malsamajn lumigajn angulojn.
Dum unuliniaj fotiloj sufiĉas por plej multaj altrapidaj inspektadoj, du- kaj kvarliniaj versioj ofertas pli bonan rendimenton en postulemaj medioj, precipe kie malalta bruo aŭ alta dinamika intervalo estas necesa.
Por lerni pli pri linia skanadteknologio en lum-limigitaj bildigaj aplikoj, vidu nian artikolon:
Akcelante lum-limigitan akiron per Line Scan TDI Imaging
Kial TDI-Teknologio Gajnas Terenon en Industria Bildigo
Tucsen Photonics Co., Ltd. Ĉiuj rajtoj rezervitaj. Kiam vi citas, bonvolu agnoski la fonton:www.tucsen.com
