线扫描成像:发展、应用与未来-乐鱼app官网登录入口

 线扫描成像:发展、应用与未来-乐鱼app官网登录入口
日期
12/29
2023
咨询
  • qq扫一扫

  • vision小助手
    (cmvu)

线扫描成像:发展、应用与未来
收藏
2023-12-29 17:41:28来源: 中国机器视觉网

在本次采访中,azosensors与teledyne公司的xing fei he就线扫描成像及其优势、发展和未来进行了交流。

什么是线扫描成像,如何创建线扫描图像?

10.png

线扫描相机采用一维线性阵列,快速将图像数据从传感器传输到相机,然后再传输到主机,传输速度可达数百千赫兹。第二个维度来自于被成像物体或摄像机的运动。

线扫描成像设备在现实中的运用?最常见的运用是传真机。

设备工作原理

二维图像是在物体或相机(垂直)移动经过图像传感器中的像素线时,通过连续的单线扫描逐行获取。

在某确定视野内,一台2k线扫描相机可以提供与400万像素区域扫描相机(面扫描相机)完全相同的分辨率,且不会出现图像斑点或帧重叠的冗余处理。

11.png

线扫描成像经过十年发展后的现状

如今的线扫描相机可以捕捉、合并多个图像,从而在弱光环境下提高分辨率。各项新兴技术还实现了可见光和非可见光波段的整合,从而增强了视觉效果。

12.png

现在时间延时积分(tdi)技术已经成熟,是在光照不足条件下进行高速成像的常用手段。tdi使用多次曝光来收集更多光子,同时保持较低的读出噪声。如今,时间延时积分技术运用越来越广泛,尤其是在无法提高成像物体光强情况下的使用。

接触式图像传感器(cis)技术已经存在了一段时间,但该领域的发展可进一步完善推动行扫描技术。cis的特点是高度集成、结构紧凑,在空间有限的情况下优势明显。cis的工作距离最低仅需10至15毫米。

teledyne dalsa与这些设备的历史渊源

我们最新的linea2 4k多光谱5gige线扫描相机可捕捉高分辨率rgb加近红外(nir)多光谱图像,发现仅靠可见光无法检测到的隐藏特征。因此非常适合识别(用于)自动光学检测、印刷检查、光学分拣系统、物料分级与检验、纸病检测及其他众多机器视觉应用中不易发现的缺陷、污染物和安全特性。

linea swir可检测短波红外光谱中的光线,从在检测水果和其他食品时可识别表面以下的细节。该技术还能测定含水量,这是衡量食品质量的一个重要因素。linea swir还可用于太阳能电池检测。

我们的linea hs-16k bsi采用多阵列电荷域cmos tdi技术,具有单色/hdr、彩色、多视场和超分辨率成像等先进功能,适用于晶片、平板显示器和电子封装检测以及光致发光和生命科学成像应用。

axcis接触式图像传感器集传感器、镜头和照明于一体,检测成本低,可运用于要求较高的机器视觉应用中。

13.png

axcis可实现120 khz的单色行频和60 khz x 3的彩色行频,分比率达到900 dpi,因此可以精确检测出缺陷。其独特的交错式传感器设计可覆盖整个视野,不会造成像素丢失,实现100%的无缝图像,无需插值。

在teledyne dalsa的linea系列中,有哪些线扫描设备?

我们的linea线扫描产品包括:

linea是我们独创的线扫描相机,分辨率从2k到16k,线速率高达71khz;linea2采用四线彩色加近红外多光谱技术,搭载5gige接口,带宽是linea gige相机的五倍;linea lite体积小,相较普通版linea缩小了45%。lite版色彩保真度更高,搭载gige vision®接口;linea ml具有多线技术,包括单色/hdr、彩色和多光谱成像;linea swir为短波红外gige线扫描相机,为您带来前所未有的全新观察视角;linea hs 16k bsi具有更高的灵敏度,是近紫外(nuv)和可见光成像应用的理想之选。

如何选择teledyne dalsa产品?

选择行扫描相机时需要考虑的三个最重要的因素是灵敏度、分辨率和行频。

关于灵敏度,我们会问“相机是否获得了足够的光子来执行机器视觉任务?”由于存在太多变量,通常很难仅凭组件规格来回答这个问题。在实际情况中,我们会估算出所需的光照强度,指定比估算值更高的光照强度,然后通过测试来验证是否达到了所需的灵敏度。

必须指定视野(fov)和最小缺陷尺寸,以确定摄像机的分辨率。相机至少有3、4个像素“覆盖”最小缺陷尺寸才能达到理想分辨率。

行频则由视场野、物体速度和物体像素大小决定。例如,如果视野为12英寸,部件速度为每秒60英寸,假设使用的是8k(8192传感器像素)像机,则(视野中的物体像素大小)=视野/(像机分辨率)= 12/8192 = 0.001465”视野中的物体像素大小所需行频:60”/0.001465” = 40.956 khz

线扫描图像设备有哪些优势?

速度快;价格/像素-线扫描以最低成本实现高空间分辨率图像捕捉;动态范围远高于其他图像采集方法;像素填充系数高(通常为100%),可最大限度地提高灵敏度;快速移动物体的无污点图像,无需频闪或复杂的快门装置,成本更低;处理效率——线扫描成像无需帧重叠便可实现无缝图像衔接。帧重叠是冗余数据,会占用宝贵的处理带宽,尤其是在高速、高分辨率应用。

该技术存在哪些问题?

线扫描成像中通常需要考虑照明和光学元件。需保持整个视野内光线均匀。

线扫描成像的积分时间通常很短,因此需要有足够强的照明。高倍率成像时的机械运动和校准也是需要考虑的问题之一。

teledyne dalsa是如何解决这些问题的?

我们几乎所有的相机都有机内平场和镜头阴影校正功能,可以弥补均匀度差的问题。我们的高灵敏度tdi线扫描产品比大多数同类线扫描产品的灵敏度高出100倍,可解决照明强度问题。

teledyne dalsa目前着手于如何进一步提升线扫描技术?

我们意识到在许多行业中,对高速和高分辨率线扫描相机有着越来越多的需求,包括汽车、制造、食品和饮料行业。此外,因cmos相机外形小巧、性能佳、功耗低的特点备受欢迎。cmos相机在耗电量大或空间有限的工作环境中需求量越来越大。

网站地图