常見的2D機器視覺系統(tǒng)使用面陣掃描相機,此類相機在采集圖像時需要曝光完整的像素矩陣。相比之下,線掃描相機包含單行像素,其通過逐個像素線構(gòu)建成2D圖像。下面介紹線性CIS工業(yè)相機的組成及工作原理。
構(gòu)建線掃描圖像需要相機與物體之間保持相對運動,通常為沿著輸送帶或旋轉(zhuǎn)軸運動。當(dāng)物體移動經(jīng)過相機面前時,相機將采集一個新的像素線。
視覺處理器或圖像采集卡上的軟件將存儲每個像素線,然后將像素數(shù)據(jù)重新構(gòu)建為2D圖像。這種圖像采集過程擅長于采集輸送帶上快速移動的離散元件的圖像,檢測柱形物體的所有側(cè)面,以及構(gòu)建超大物體的圖像。
文件掃描儀、復(fù)印機和傳真機等將文件掃描到存儲器中的商用設(shè)備采用線掃描技術(shù),制造和物流領(lǐng)域的生產(chǎn)線和分銷線也是如此,它們依靠這種特殊技術(shù)快速采集高分辨率圖像,用于執(zhí)行復(fù)雜元件的檢測。
面陣掃描相機照亮物體,并采集所有曝光的像素以構(gòu)建圖像。相比之下,線掃描相機點亮并逐個線條采集像素。
由于線掃描成像儀可提供300DPI、600DPI、1200DPI分辨率,有些甚至能夠跟上65K/s的高速線條采集行頻,很新一代線掃描相機可提供以前需要一組高分辨率視覺成像儀才能解決的應(yīng)用所需的所有性能。
這些屬性使線掃描CIS相機成為了在連續(xù)或離散“卷筒”表面檢測應(yīng)用中采集目標物體圖像的理想選擇,比如塑料、織物、金屬或紙張。
線掃描CIS相機還可以“展開”柱形物體,以采集它們的整個表面區(qū)域。同時,此技術(shù)還適用于一些需要高分辨率成像以實現(xiàn)準確測量和缺陷檢測的較大物體,比如平板顯示器、太陽能電池和汽車零部件。
由于線掃描系統(tǒng)只需查看目標物體的一小部分來采集每個線條,它們無需目標物體提供較大的無遮擋視場。出于此原因,它們非常適用于安裝空間有限的裝置。