25/08/07Chiziqli skanerlash kameralari - bu harakatlanuvchi yoki doimiy ob'ektlarning yuqori aniqlikdagi tasvirlarini olish uchun mo'ljallangan maxsus tasvirlash qurilmalari. Bir ekspozitsiyada 2D tasvirni oladigan an'anaviy hududiy skanerlash kameralaridan farqli o'laroq, chiziqli skanerlash kameralari tasvirlarni satr bo'yicha quradi - bu veb-tekshiruv, yarimo'tkazgich tahlili va qadoqlashni tekshirish kabi ilovalar uchun ideal.
Ushbu kameralar odatda bitta piksel qatoriga ega (yoki ba'zan bir nechta qatorlar) va harakatlanuvchi ob'ekt yoki skanerlash tizimi bilan birgalikda ular deyarli har qanday uzunlikdagi ob'ektlarning yuqori sifatli 2D tasvirlarini yaratishi mumkin. Sensor turiga qarab, chiziqli skanerlash kameralari odatda CCD yoki CMOS sensor texnologiyasidan foydalanadi - bu ko'pchilikka o'xshash.CMOS kameralar— CMOS tezligi va energiya tejamkorligi tufayli afzal tanlovga aylanadi.
Chiziqli skanerlash kamerasi nima?
Chiziqli skanerlash kameralari odatda ilmiy foydalanish uchun emas, balki sanoat uchun optimallashtirilgan va kam yorug'lik yoki o'ta yuqori aniqlikdagi ilovalarda cheklovlarga ega bo'lishi mumkin. Yuqori o'qish shovqini, kichik piksellar va odatda past kvant samaradorligi ushbu kameralar ishlaydigan SNRni taqdim etish uchun yuqori yorug'lik darajasini talab qilishini anglatishi mumkin.
Chiziqli skanerlash kameralari ikkita asosiy usulda ishlatilishi mumkin:
1 o'lchovli suratga olish
Bir o'lchovli ma'lumotni, masalan, spektroskopiya dasturlarida olish mumkin. Natijalar ko'pincha kamera dasturida grafik ko'rinishida, x o'qidagi kamera pikseliga qarshi y o'qida intensivlik bilan ifodalanadi.
2 oʻlchovli suratga olish
Kamerani yoki tasvirlash ob'ektini harakatlantirish orqali tasvirlash ob'ekti bo'ylab "skanerlash" mumkin va ketma-ket 1 o'lchovli bo'laklarni olish orqali 2 o'lchovli tasvirni yaratish mumkin.
Tasvirning ushbu shakli skanerlash o'lchamida o'zboshimchalik bilan katta tasvirlarni olish imkonini beradi. Harakatdagi ob'ektlarni xiraliksiz suratga olish qobiliyati (yoki deklanşör artefaktlari) chiziqli skanerlash kameralarining sanoat ilovalarida, yig'ish liniyalarida, katta tasvir ob'ektlarini tekshirishda va boshqalarda juda keng qo'llanilishini anglatadi.
Chiziqli skanerlash kamerasi qanday ishlaydi?
Chiziqli skanerlash kamerasi harakatlanuvchi ob'ekt yoki skanerlash mexanizmi bilan muvofiqlashtirilgan holda ishlaydi. Ob'ekt kamera ostidan o'tayotganda, tasvirning har bir chizig'i vaqt bo'yicha ketma-ket suratga olinadi. Keyinchalik bu chiziqlar real vaqt rejimida yoki dasturiy ta'minot orqali to'liq 2D tasvirni yaratish uchun birlashtiriladi.
Asosiy tarkibiy qismlarga quyidagilar kiradi:
● 1 o'lchovli sensor: Odatda bitta piksel qatori.
● Harakatni boshqarish: Konveyer yoki aylanuvchi mexanizm bir tekis harakatni ta'minlaydi.
● Yoritish: Doimiy yoritish uchun tez-tez chiziqli yoki koaksiyal yoritish.
Tasvir satr bo'yicha qurilganligi sababli, sinxronizatsiya juda muhim. Ob'ekt mos kelmaydigan harakatlansa yoki vaqt o'chirilgan bo'lsa, tasvir buzilishi mumkin.
Chiziqli skanerlash va hududni skanerlash kameralari
| Xususiyat | Chiziqli skanerlash kamerasi | Hududni skanerlash kamerasi |
| Rasmga olish | Bir vaqtning o'zida bir qator | Bir vaqtning o'zida to'liq 2D ramka |
| Ideal foydalanish | Harakatlanuvchi yoki doimiy ob'ektlar | Statsionar yoki suratga olingan sahnalar |
| Rasm hajmi | Deyarli cheksiz uzunlik | Sensor o'lchami bilan cheklangan |
| Integratsiya | Harakat va vaqtni boshqarishni talab qiladi | Oddiyroq sozlash |
| Odatdagi ilovalar | Veb-tekshiruv, bosib chiqarish, to'qimachilik | Shtrix-kodlarni skanerlash, robototexnika, umumiy tasvirlash |
Qisqasi, chiziqli skanerlash kameralari tez harakatlanuvchi yoki juda katta ob'ektlarni tasvirlashda ustunlik qiladi. Mintaqaviy skanerlash kameralari statik yoki kichik maqsadlarga ega ilovalar uchun ko'proq mos keladi.
Chiziqli skanerlash kameralarining asosiy xususiyatlari
Chiziqli skanerlash kamerasini tanlashda quyidagi xususiyatlarni hisobga oling:
● Ruxsat: Har bir satrdagi piksellar soni, tafsilotlar darajasiga ta'sir qiladi.
● Chiziq tezligi (Hz): Bir soniyada olingan chiziqlar soni - yuqori tezlikdagi tekshiruvlar uchun juda muhimdir.
● Sensor turi: CMOS (tezkor, kam quvvat) va CCD (ba'zi hollarda yuqori tasvir sifati).
● Interfeys: GigE, Camera Link yoki CoaXPress kabi maʼlumotlarni uzatish imkoniyatlari.
● Dinamik diapazon va sezgirlik: O'zgaruvchan yorqinligi yoki aks ettiruvchi ob'ektlarni tekshirish uchun muhim.
● Rang va monoxrom: Rangli kameralar RGB filtrlari bilan bir nechta qatorlardan foydalanadi; monoxrom yuqori sezuvchanlikni taklif qilishi mumkin.
Chiziqli skanerlash kameralarining afzalliklari va kamchiliklari
Pros
-
1 o'lchovli ma'lumotni juda yuqori tezlikda ushlay oladi (odatda 100 kHz chiziq tezligida o'lchanadi). Tasvirlash ob'ektini skanerlashda yuqori tezlikda ixtiyoriy o'lchamdagi 2 o'lchovli tasvirlarni olishi mumkin.
-
Alohida qizil, yashil va ko'k filtrlangan qatorlardan foydalanish orqali piksellar sonini yo'qotmasdan rangli ma'lumotlarni yozib olishi mumkin yoki maxsus kameralar muayyan to'lqin uzunligi filtrlashni taklif qilishi mumkin.
-
Yoritish faqat 1 o'lchovli bo'lishi kerak va tasvirni o'rnatishga qarab, ikkinchi (skanerlangan) o'lchamda tekis maydon yoki boshqa tuzatishlarni talab qilishi mumkin emas.
Kamchiliklari
-
Ikki o'lchovli ma'lumotlarni olish uchun maxsus apparat va dasturiy ta'minotni sozlashni talab qiling.
-
Odatda past QE, yuqori shovqin va kichik piksel o'lchamlari, ayniqsa yuqori tezlikda skanerlash uchun xos bo'lgan qisqa ta'sir qilish vaqtlari tufayli kam yorug'likda tasvirlash uchun mos kelmaydi.
-
Odatda ilmiy suratga olish uchun mo‘ljallanmagan, shuning uchun chiziqlilik va tasvir sifati yomon bo‘lishi mumkin.
Ilmiy sohada chiziqli skanerlash kameralarining umumiy qo'llanilishi
Chiziqli skanerlash kameralari yuqori aniqlik, aniqlik va doimiy ma'lumotlarni yig'ishni talab qiladigan ilmiy tadqiqotlar va ilg'or tasvirlash ilovalarida keng qo'llaniladi. Odatda foydalanish quyidagilarni o'z ichiga oladi:
● Mikroskop bilan tasvirlash: Batafsil sirt yoki uyali tahlil qilish uchun yuqori aniqlikdagi chiziqli skanerlarni suratga olish.
● Spektroskopiya: Aniq fazoviy o'lchamlari bilan namunalar bo'ylab spektral ma'lumotlarni yozib olish.
● Astronomiya: Osmon jismlarini tasvirlash yoki tez harakatlanuvchi nishonlarni minimal buzilish bilan kuzatish.
● Materialshunoslik: Metallar, polimerlar yoki kompozitlarda sirtni tekshirish va nuqsonlarni aniqlash.
● Biotibbiy tasvirlash: Diagnostika yoki tadqiqot maqsadlarida, jumladan, gistologiya va patologiya uchun biologik to'qimalarni skanerlash.
Ushbu ilovalar chiziqli skanerlash kamerasining kengaytirilgan maydonlarda yoki dinamik eksperimental sozlashlarda juda batafsil, buzilishsiz tasvirlarni yaratish qobiliyatidan foydalanadi.
Chiziqli skanerlash kameralarining cheklovlari
Sxematik diagramma: Tucsen yuqori sezgir chiziqli skanerlash / TDI ilmiy kamerasi
Chapga: Sovutilmagan hududni skanerlash kamerasi
O'rta: TDI ilmiy kamerasi
To'g'ri: Sovutilgan hududni skanerlash kamerasi
Chiziqli skanerlash kameralari mukammal rezolyutsiyani taklif qilsa-da va uzluksiz tasvirlash uchun juda mos bo'lsa-da, ular, ayniqsa sezgirlik va signal barqarorligi muhim bo'lgan ilg'or ilmiy muhitda cheklovlarga ega.
Asosiy cheklashlardan biri ularning kam yorug'lik sharoitida ishlashidir. An'anaviy chiziqli skanerlash kameralari bir martalik ekspozitsiyaga tayanadi, bu zaif yoritilgan yoki yorug'likka sezgir namunalarni, masalan, floresan mikroskopiya yoki ba'zi biomedikal tahlillarni ko'rishda etarli signal-shovqin nisbatini (SNR) ta'minlamasligi mumkin. Bundan tashqari, ob'ekt harakati va tasvirni olish o'rtasidagi aniq sinxronizatsiyaga erishish texnik jihatdan talabchan bo'lishi mumkin, ayniqsa o'zgaruvchan tezlik yoki tebranishlarni o'z ichiga olgan sozlashlarda.
Yana bir cheklov - bu juda sekin harakatlanuvchi yoki notekis yoritilgan namunalarning yuqori sifatli tasvirlarini olish qobiliyatining cheklanganligi, bu esa mos kelmaydigan ekspozitsiya yoki harakat artefaktlariga olib kelishi mumkin.
Ushbu qiyinchiliklarni bartaraf etish uchun TDI (Time Delay Integration) kameralari kuchli muqobil sifatida paydo bo'ldi. Ob'ekt harakatlanayotganda bir nechta ekspozitsiyalar bo'ylab signal to'plash orqali TDI kameralari sezgirlik va tasvir sifatini sezilarli darajada yaxshilaydi, bu ularni ultra past yorug'lik, yuqori dinamik diapazon yoki aniq vaqtinchalik piksellar sonini talab qiladigan ilmiy sohalarda ayniqsa qimmatli qiladi.
Xulosa
Chiziqli skanerlash kameralari harakatlanuvchi yoki uzluksiz yuzalarni yuqori tezlikda, yuqori aniqlikdagi tasvirni talab qiladigan sohalarda ajralmas vositadir. Ularning noyob skanerlash usuli to'g'ri stsenariylarda, ayniqsa veb-tekshiruv, yarimo'tkazgich tasviri va avtomatlashtirilgan qadoqlash kabi ilovalar uchun hududni skanerlash kameralariga nisbatan aniq afzalliklarni taqdim etadi.
Chiziqli skanerlash kameralari asosan sanoat sharoitida qo'llanilsa-da, yuqori sezuvchanlik yoki kam yorug'lik ishlashini talab qiladigan foydalanuvchilar o'rganishdan foyda olishlari mumkin.ilmiy kameralaraniq tasvirlash ilovalari uchun mo'ljallangan.
Chiziqli skanerlash kameralari qanday ishlashini va ulardan birini tanlashda nimalarga e'tibor berish kerakligini tushunish sizga aqlliroq va ishonchli tekshirish tizimlarini yaratishga yordam beradi.
Tez-tez so'raladigan savollar
Qanday qilib chiziqli skanerlash kamerasi rangli tasvirlarni oladi?
Rangli chiziqli skanerlash kameralari odatda uch chiziqli sensorlardan foydalanadi, ularning har biri qizil, yashil yoki ko'k filtrli uchta parallel pikselli chiziqni o'z ichiga oladi. Ob'ekt sensori yonidan o'tayotganda, har bir rang chizig'i o'zining tegishli kanalini ketma-ketlikda ushlaydi. Keyin ular to'liq rangli tasvirni hosil qilish uchun birlashtiriladi. Ayniqsa, yuqori tezlikda ranglarning mos kelmasligi uchun aniq sinxronizatsiya zarur.
To'g'ri chiziqli skanerlash kamerasini qanday tanlash mumkin
To'g'ri kamerani tanlash ilovangiz talablariga bog'liq. Bu erda e'tiborga olish kerak bo'lgan ba'zi asosiy omillar:
● Tezlik talablari: Ob'ekt tezligiga qarab chiziq tezligiga bo'lgan ehtiyojni aniqlang.
● Ruxsat talablari: Ruxsatni tekshirish tolerantliklariga moslang.
● Yoritish va atrof-muhit: Ko'zgu yoki qorong'i yuzalar uchun maxsus yoritishni ko'rib chiqing.
● Sensor turi: CMOS o'zining tezligi va samaradorligi uchun asosiy oqimga aylandi, CCD'lar esa eski va aniq muhim tizimlar uchun qo'llaniladi.
● Ulanish: Tizimingiz kamera interfeysini qoʻllab-quvvatlashiga ishonch hosil qiling (masalan, yuqori maʼlumotlar tezligi uchun CoaXPress).
● Byudjet: Yoritish, optika va ramka tutqichlarini o'z ichiga olgan tizim narxi bilan ishlashni muvozanatlashtiring.
Agar shubhangiz bo'lsa, tizim dizayni va dastur maqsadlariga muvofiqligini ta'minlash uchun mashinani ko'rish bo'yicha mutaxassis yoki sotuvchi bilan maslahatlashing.
Monoxromli skanerlash kamerasi nechta chiziqdan iborat?
Standart monoxrom chiziqli skanerlash kamerasi odatda bitta piksel qatoriga ega, ammo ba'zi modellarda ikki yoki undan ortiq parallel chiziqlar mavjud. Ushbu ko'p chiziqli sensorlar bir nechta ekspozitsiyani o'rtacha hisoblash, sezgirlikni oshirish yoki turli yorug'lik burchaklarini olish orqali tasvir sifatini yaxshilash uchun ishlatilishi mumkin.
Ko'pgina yuqori tezlikdagi tekshiruvlar uchun bir qatorli kameralar etarli bo'lsa-da, ikki va to'rt qatorli versiyalar talabchan muhitda, ayniqsa past shovqin yoki yuqori dinamik diapazon talab qilinadigan joylarda yaxshiroq ishlashni taklif qiladi.
Yorug'lik cheklangan tasvirlash ilovalarida chiziqli skanerlash texnologiyasi haqida ko'proq ma'lumot olish uchun bizning maqolamizga qarang:
Line Scan TDI Imaging yordamida yorug'lik bilan cheklangan suratga olishni tezlashtirish
Nima uchun TDI texnologiyasi sanoat tasvirlashda zamin qozonmoqda
Tucsen Photonics Co., Ltd. Barcha huquqlar himoyalangan. Iqtibos keltirayotganda manbani ko'rsating:www.tucsen.com
