25/08/07Kamerat e skanimit në vija janë pajisje të specializuara imazherie të projektuara për të kapur imazhe me rezolucion të lartë të objekteve në lëvizje ose të vazhdueshme. Ndryshe nga kamerat tradicionale të skanimit të zonës që kapin një imazh 2D në një ekspozim të vetëm, kamerat e skanimit në vija ndërtojnë imazhe rresht pas rreshti - ideale për aplikime si inspektimi i uebit, analiza e gjysmëpërçuesve dhe verifikimi i paketimit.
Këto kamera zakonisht kanë një rresht të vetëm pikselësh (ose ndonjëherë rreshta të shumëfishta) dhe, kur kombinohen me një subjekt në lëvizje ose sistem skanimi, ato mund të prodhojnë imazhe 2D me cilësi të lartë të objekteve me pothuajse çdo gjatësi. Në varësi të llojit të sensorit, kamerat e skanimit në linjë zakonisht përdorin teknologjinë e sensorit CCD ose CMOS - të ngjashme me atë që gjendet në shumë kamera.Kamerat CMOS—me CMOS që bëhet zgjedhja e preferuar për shkak të shpejtësisë dhe efikasitetit të energjisë.
Çfarë është një kamerë skanimi me linjë?
Kamerat me skanim vijor zakonisht janë të optimizuara për përdorim industrial dhe jo shkencor, dhe mund të kenë kufizime në aplikimet me dritë të ulët ose me saktësi ultra të lartë. Zhurma e lartë e leximit, pikselët e vegjël dhe efikasiteti kuantik në përgjithësi i ulët mund të nënkuptojnë që këto kamera kërkojnë nivele të larta drite për të ofruar një SNR të realizueshëm.
Kamerat e skanimit të linjës mund të përdoren në dy mënyra kryesore:
Kapje 1-Dimensionale
Informacioni njëdimensional mund të kapet, si në aplikimet e spektroskopisë. Rezultatet shpesh përfaqësohen në formë grafiku në softuerët e kamerave, me intensitet në boshtin y kundrejt pikselit të kamerës në boshtin x.
Kapje 2-Dimensionale
Kamera mund të 'skanohet' përgjatë një subjekti të imazhit, duke lëvizur kamerën ose subjektin e imazhit, dhe një imazh 2-dimensional mund të formohet duke kapur feta të njëpasnjëshme 1-dimensionale.
Kjo formë e imazhit lejon kapjen e imazheve në mënyrë arbitrare të mëdha në dimensionin e skanimit. Mundësia për të kapur subjektet në lëvizje pa turbullim lëvizjeje (ose artefakte të qepenit rrotullues) do të thotë që kamerat e skanimit të vijave përdoren shumë shpesh në aplikimet industriale, për linjat e montimit, inspektimin e subjekteve të mëdha të imazhit dhe më shumë.
Si funksionon një kamerë skanimi me vija?
Një kamerë skanimi vijash punon në koordinim me një objekt në lëvizje ose mekanizëm skanimi. Ndërsa objekti kalon poshtë kamerës, çdo vijë e imazhit kapet në mënyrë sekuenciale në kohë. Këto vija më pas kombinohen në kohë reale ose nëpërmjet softuerit për të prodhuar një imazh të plotë 2D.
Komponentët kryesorë përfshijnë:
● Sensor 1-DimensionalZakonisht një rresht i vetëm pikselësh.
● Kontroll lëvizjejeNjë transportues ose mekanizëm rrotullues siguron lëvizje të njëtrajtshme.
● NdriçimShpesh ndriçim në linjë ose koaksial për ndriçim të qëndrueshëm.
Meqenëse imazhi ndërtohet rresht pas rreshti, sinkronizimi është kritik. Nëse objekti lëviz në mënyrë të paqëndrueshme ose koha është e gabuar, mund të ndodhë shtrembërim i imazhit.
Skanimi i Vijës kundrejt Kamerave me Skanim Zone
| Karakteristikë | Kamera me skanim linje | Kamera e Skanimit të Zonës |
| Kapja e imazhit | Një rresht në të njëjtën kohë | Kornizë e plotë 2D menjëherë |
| Përdorimi ideal | Objekte lëvizëse ose të vazhdueshme | Skena stacionare ose të çastit |
| Madhësia e imazhit | Praktikisht i pakufizuar në gjatësi | I kufizuar nga madhësia e sensorit |
| Integrimi | Kërkon kontroll të lëvizjes dhe kohës | Konfigurim më i thjeshtë |
| Aplikime tipike | Inspektim i faqes së internetit, shtypje, tekstile | Skanim barkodi, robotikë, imazheri e përgjithshme |
Shkurt, kamerat e skanimit të vijave shkëlqejnë kur fotografojnë objekte që lëvizin shpejt ose shumë të mëdha. Kamerat e skanimit të zonës janë më të përshtatshme për aplikime me objektiva statikë ose të vegjël.
Karakteristikat kryesore të kamerave me skanim linje
Kur zgjidhni një kamerë skanimi linear, merrni parasysh specifikimet e mëposhtme:
● RezolucioniNumri i pikselëve për rresht, që ndikon në nivelin e detajeve.
● Shpejtësia e linjës (Hz)Numri i linjave të kapura për sekondë - thelbësor për inspektimet me shpejtësi të lartë.
● Lloji i sensoritCMOS (i shpejtë, me fuqi të ulët) kundrejt CCD (cilësi më e lartë e imazhit në disa raste).
● NdërfaqjaOpsione transferimi të të dhënave si GigE, Camera Link ose CoaXPress.
● Diapazoni Dinamik dhe NdjeshmëriaE rëndësishme për inspektimin e objekteve me shkëlqim ose reflektivitet të ndryshueshëm.
● Ngjyra kundrejt MonokromitKamerat me ngjyra përdorin rreshta të shumëfishta me filtra RGB; kamerat monokrome mund të ofrojnë ndjeshmëri më të lartë.
Përparësitë dhe disavantazhet e kamerave me skanim linje
Pro
-
Mund të kapë informacion 1-dimensional me shpejtësi shumë të lartë (zakonisht e matur në shpejtësinë e linjës 100s kHz). Mund të kapë imazhe 2-dimensionale me madhësi arbitrare me shpejtësi të lartë kur skanon mbi një subjekt imazhi.
-
Mund të kapë informacionin e ngjyrës pa sakrifikuar rezolucionin përmes përdorimit të rreshtave të ndara të filtruara me të kuqe, jeshile dhe blu, ose kamerat e personalizuara mund të ofrojnë filtrim specifik të gjatësisë së valës.
-
Ndriçimi duhet të jetë vetëm 1-dimensional dhe, në varësi të konfigurimit të imazhit, nuk mund të kërkojë korrigjime të fushës së sheshtë ose korrigjime të tjera në dimensionin e dytë (të skanuar).
Kundër
-
Kërkon konfigurime të specializuara të pajisjeve dhe softuerëve për të marrë të dhëna 2-dimensionale.
-
Zakonisht nuk është i përshtatshëm për imazhe me dritë të ulët për shkak të QE të ulët, zhurmës së lartë dhe madhësive të vogla të pikselëve, veçanërisht të kombinuara me kohët e shkurtra të ekspozimit tipike të skanimit me shpejtësi të lartë.
-
Zakonisht nuk është menduar për imazhe shkencore, kështu që lineariteti dhe cilësia e imazhit mund të jenë të dobëta.
Zbatime të Zakonshme të Kamerave të Skanimit Linor në Fushën Shkencore
Kamerat me skanim vijor përdoren gjerësisht në kërkimin shkencor dhe aplikacionet e avancuara të imazherisë që kërkojnë rezolucion të lartë, saktësi dhe mbledhje të vazhdueshme të të dhënave. Përdorimet tipike përfshijnë:
● Imazheri me mikroskopKapja e skanimeve të vijave me rezolucion të lartë për analiza të detajuara sipërfaqësore ose qelizore.
● SpektroskopiRegjistrimi i të dhënave spektrale nëpër mostra me rezolucion të saktë hapësinor.
● AstronomiImazhe të objekteve qiellore ose gjurmim i objektivave që lëvizin me shpejtësi me shtrembërim minimal.
● Shkenca e MaterialeveInspektimi sipërfaqësor dhe zbulimi i defekteve në metale, polimere ose kompozite.
● Imazheri BiomjekësoreSkanimi i indeve biologjike për qëllime diagnostikuese ose kërkimore, duke përfshirë histologjinë dhe patologjinë.
Këto aplikacione përfitojnë nga aftësia e kamerës së skanimit të linjës për të gjeneruar imazhe shumë të detajuara dhe pa shtrembërime në zona të zgjeruara ose në konfigurime eksperimentale dinamike.
Kufizimet e kamerave të skanimit të vijave
Diagrama Skematike: Kamera Shkencore Tucsen me Ndjeshmëri të Lartë për Skanimin e Vijave/TDI
MajtasKamera Skanimi e Zonës së Paftohur
MesmeKamera Shkencore TDI
DjathtasKamera Skanimi e Zonës së Ftohtë
Ndërsa kamerat me skanim vijor ofrojnë rezolucion të shkëlqyer dhe janë të përshtatshme për imazhe të vazhdueshme, ato kanë kufizime, veçanërisht në mjediset e përparuara shkencore ku ndjeshmëria dhe stabiliteti i sinjalit janë kritike.
Një kufizim i madh është performanca e tyre në kushte me dritë të ulët. Kamerat tradicionale të skanimit me linjë mbështeten në ekspozimin me një kalim të vetëm, i cili mund të mos ofrojë raport të mjaftueshëm sinjal-zhurmë (SNR) kur imazherë mostra të ndriçuara dobët ose të ndjeshme ndaj dritës, siç është mikroskopia fluoreshente ose disa analiza biomjekësore. Përveç kësaj, arritja e sinkronizimit të saktë midis lëvizjes së objektit dhe marrjes së imazhit mund të jetë teknikisht e vështirë, veçanërisht në konfigurimet që përfshijnë shpejtësi ose dridhje të ndryshueshme.
Një tjetër kufizim është aftësia e tyre e kufizuar për të kapur imazhe me cilësi të lartë të mostrave që lëvizin shumë ngadalë ose ndriçohen në mënyrë të pabarabartë, të cilat mund të rezultojnë në ekspozim të paqëndrueshëm ose artefakte lëvizjeje.
Për të kapërcyer këto sfida, kamerat TDI (Integrimi i Vonesës në Kohë) janë shfaqur si një alternativë e fuqishme. Duke grumbulluar sinjal në ekspozime të shumëfishta ndërsa objekti lëviz, kamerat TDI rrisin ndjeshëm ndjeshmërinë dhe cilësinë e imazhit, duke i bërë ato veçanërisht të vlefshme në fushat shkencore që kërkojnë imazhe me dritë ultra të ulët, gamë të lartë dinamike ose rezolucion të saktë kohor.
Përfundim
Kamerat e skanimit të vijave janë mjete të domosdoshme në industritë që kërkojnë imazhe me shpejtësi të lartë dhe rezolucion të lartë të sipërfaqeve në lëvizje ose të vazhdueshme. Metoda e tyre unike e skanimit ofron avantazhe të dallueshme ndaj kamerave të skanimit të sipërfaqes në skenarët e duhur, veçanërisht për aplikime si inspektimi i rrjetit, imazhet gjysmëpërçuese dhe paketimi i automatizuar.
Ndërsa kamerat e skanimit të vijave përdoren kryesisht në mjedise industriale, përdoruesit që kërkojnë ndjeshmëri të lartë ose performancë në dritë të ulët mund të përfitojnë nga eksplorimi i...kamera shkencorei projektuar për aplikime të imazherisë me precizion të lartë.
Të kuptuarit se si funksionojnë kamerat e skanimit në linjë dhe çfarë duhet të kërkoni kur zgjidhni një të tillë, do t'ju ndihmojë të hartoni sisteme inspektimi më të zgjuara dhe më të besueshme.
Pyetje të shpeshta
Si i kap imazhet me ngjyra një kamera skanimi linear?
Kamerat me skanim me vija ngjyrash zakonisht përdorin sensorë tre-linearë, të cilët përmbajnë tre vija paralele pikselësh, secila me një filtër të kuq, jeshil ose blu. Ndërsa objekti lëviz përtej sensorit, çdo vijë ngjyre kap kanalin e saj përkatës në sekuencë. Këto më pas kombinohen për të formuar një imazh me ngjyra të plota. Sinkronizimi i saktë është thelbësor për të shmangur keqpozicionimin e ngjyrave, veçanërisht në shpejtësi të larta.
Si të zgjidhni kamerën e duhur të skanimit të linjës
Zgjedhja e kamerës së duhur varet nga kërkesat e aplikacionit tuaj. Ja disa faktorë kryesorë që duhen marrë në konsideratë:
● Kërkesat e ShpejtësisëPërcaktoni nevojat tuaja për shpejtësinë e linjës bazuar në shpejtësinë e objektit.
● Nevoja për zgjidhjePërputhni rezolucionin me tolerancat e inspektimit tuaj.
● Ndriçimi dhe MjedisiMerrni në konsideratë ndriçim të veçantë për sipërfaqet reflektuese ose të errëta.
● Lloji i sensoritCMOS është bërë i përhapur për shpejtësinë dhe efikasitetin e tij, ndërsa CCD-të mbeten në përdorim për sistemet e trashëguara dhe ato kritike për precizion.
● LidhshmëriaSigurohuni që sistemi juaj mbështet ndërfaqen e kamerës (p.sh., CoaXPress për shpejtësi të larta të të dhënave).
● BuxhetiBalanconi performancën me koston e sistemit, duke përfshirë ndriçimin, optikën dhe kapësit e kornizave.
Nëse keni dyshime, konsultohuni me një ekspert të vizionit automatik ose shitës për të siguruar përputhshmërinë me projektimin e sistemit tuaj dhe qëllimet e aplikacionit.
Sa vija ka një aparat fotografik me skanim vijash monokromatik?
Një kamerë standarde monokrome me skanim vijash zakonisht ka një vijë pikselësh, por disa modele kanë dy ose më shumë vija paralele. Këta sensorë me shumë vija mund të përdoren për të përmirësuar cilësinë e imazhit duke mesatarizuar ekspozime të shumëfishta, duke rritur ndjeshmërinë ose duke kapur kënde të ndryshme ndriçimi.
Ndërsa kamerat me një linjë janë të mjaftueshme për shumicën e inspektimeve me shpejtësi të lartë, versionet me dy dhe katër linja ofrojnë performancë më të mirë në mjedise të kërkuara, veçanërisht aty ku kërkohet zhurmë e ulët ose diapazon i lartë dinamik.
Për të mësuar më shumë rreth teknologjisë së skanimit të vijave në aplikacionet e imazherisë me dritë të kufizuar, referojuni artikullit tonë:
Përshpejtimi i përvetësimit të kufizuar të dritës me Line Scan TDI Imaging
Pse teknologjia TDI po fiton terren në imazherinë industriale
Tucsen Photonics Co., Ltd. Të gjitha të drejtat e rezervuara. Kur citoni, ju lutemi përmendni burimin:www.tucsen.com
