现在市场上共有两种类型的收罗要领可用于收罗物体的图像:面阵扫描和线扫描。最常见的2D机械视觉系统使用面阵扫描相机,此类相机在收罗图像时需要曝光完整的像素矩阵。相比之下,线扫描相机包括单行像素,其通过逐个像素线构建最终的2D图像。

构建线扫描图像需要相机与物体之间坚持相对运动,通常为沿着运送带或旋转轴运动。当物体移动经由相机眼前时,相机将收罗一个新的像素线。

视觉处置惩罚器或图像收罗卡上的软件将存储每个像素线,然后将像素数据重新构建为最终的2D图像。这种奇异的图像收罗历程善于于收罗运送带上快速移动的离散元件的图像,检测柱形物体的所有侧面,以及构建超大物体的图像。

文件扫描仪、复印机和传真机等将文件扫描到存储器中的商用装备接纳线扫描手艺,制造和物流领域的生产线和分销线也是云云,它们依赖这种特殊手艺快速收罗高区分率图像,用于执行重大元件的检测。


面阵扫描相机照亮物体,并收罗所有曝光的像素以构建图像。相比之下,线扫描相机点亮并逐个线条收罗像素。

由于线扫描成像仪可提供500-8,000像素/线条的区分率,有些甚至能够跟上67,000个线条/秒的高速线条收罗速率,最新一代线扫描相机可提供以前需要一组高区分率视觉成像仪才华解决的应用所需的所有性能。

这些属性使线扫描相机成为了在一连或离散“卷筒”外貌检测应用中收罗目的物体图像的理想选择,好比塑料、织物、金属或纸张。
线扫描相机还可以“睁开”柱形物体,以收罗它们的整个外貌区域。同时,此手艺还适用于一些需要高区分率成像以实现准确丈量和缺陷检测的较大物体,好比平板显示器、太阳能电池和汽车零部件。
由于线扫描系统只需审查目的物体的一小部分来屎厕每个线条,它们无需目的物体提供较大的无遮挡视场。出于此缘故原由,它们很是适用于视场或装置空间有限的装置。

系统组件
线扫描视觉系统可以设置线扫描相机和运行机械视觉软件的PC或视觉控制器,或者作为嵌入式系统提供,其中相机和软件包括在一个封装中。这两种设置的组件拥有许多配合的元素。跟所有机械视觉系统一样,选择准确的镜头、光源和触发装置对任何线扫描应用的乐成都至关主要。

编码器
编码器将运送带的线性运动转达给线扫描相机,指示何时收罗图像的下一个线条。在许多应用中,要包管运动物体的一连、稳固运动是很难题的,特殊是在装配线速率提升或下降历程中。速率转变会影响所收罗图像的高宽比。
举例来说,线扫描相机可能会过快地收罗线条,导致线条重复屎厕和图像拉伸。若是相机收罗线条速度过慢,它则可能会跳过一些线条,导致图像变得更稀薄。为了坚持恒定的高宽比,并且允许速率波动,仅当行进的距离即是所界说的值,通常为所投影像素的长度时,编码器才会指示相机收罗线条。
编码器通常装置在轴上,提供信号以指示运动。有些编码器会爆发两个单独的信号(A和B),基于这些信号可以检测到线条偏向以及与运动相关的更细粒度信息。线扫描系统可与硬件(基于运动)编码器或软件(基于时间并凭证运动盘算)编码器连系使用。
光源
线扫描相机收罗一行像素时仅需一条光线。这意味着差别于面阵扫描相机,线扫描相机不需要将元件匀称照亮。强烈、无波动且高度聚焦的“线”型照明最适合线扫描应用,由于收罗速率较快(通常每个线条只需数微秒时间),这也需要较高强度的光线。线性光源与相机对位,以最大限度地增添通常始终开启而非频闪光线的强度。
镜头
镜头的光学质量各不相同,并最终确定所收罗图像的区分率。选择高质量的镜头很是主要,以确保充分使用线扫描相机的像素巨细。使用准确的镜头将有助于系统收罗最佳图像,以执行高度重大的检测。
触发器
触发装置指示相机何时最先收罗像素。线扫描系统可以使用直接毗连至相机的硬件触发器或者通过工厂车间工业协议或PC毗连的软件触发器。
线扫描相性能够:
睁开柱形物体以检测标签 检测印刷、金属和塑料缺陷及瑕疵 提供较长或卷轴上产品/元件的 100%检测 提供高区分率图像以实现准确丈量 确保采样的一致性 支持高速元件扫描
相比面阵扫描系统,线扫描系统拥有特定的优势:
无牢靠尺寸: 有些线扫描相机可以将所收罗图像的长度调解为无限长。这使得在某些情形下可以在帧之间建设无间隙的一连图像。 高区分率: 线扫描图像抵达80兆字节或以上像素数据的情形并不少见。 更短的曝光时间: 面阵扫描相机通常比线扫描相机需要更长的曝光时间。 为什么要选择线扫描相机手艺?
无论是食物和饮料、电子产品照旧包装和物流应用,线扫描相机手艺都可以资助制造商收罗关于面阵扫描相机而言具有挑战性的快速移动、大型和柱形物体的高区分率图像。
睁开柱形物体以举行检测
检测圆形或柱形元件时,可能需要多台面阵扫描相机才华笼罩整个元件外貌。当柱形物体在轴上旋转时,线扫描相机可以建设该物体的2D“睁开”图像。这消除了特殊夹具以及用于在差别的坐标空间将多个图像拼接在一起的重大算法的需要。此功效在检测物体、灌装液位、标签和清静密封垫的尺寸和匀称性时十分有用。

向空间有限的应用情形添加视觉
由于线扫描相机在构建图像时每次仅收罗单个像素线条,它只需在物体快速移动时审查物体的一小部分便可。此属性使线扫描相机很是适用于视场或空间有限(好比电子产品和医药行业)或者相机需要透过运送带上的滚轴审查元件底部的应用。

以低本钱收罗高区分率图像
线扫描系统通;鼓芄槐裙虐迕嬲笊柘嗷峁└叩那致。高区分率检测在大大都科技型行业中至关主要。相比面阵扫描相机,配备适当成像仪的线扫描相性能够以低得多的本钱建设超大的图像。出于此缘故原由,运动中的线扫描相机是高区分率面阵扫描相机切实可行的替换解决计划。

检测卷筒外貌
由于线扫描系统构建图像时需要元件处于运动状态,它们通常很是适用于产品处于运动中的应用,好比高速包装线和运送带上的产品检测。这使得执行较长外貌(或者“卷筒”)的检测以及代码和文本的验证变得很容易。使用面阵扫描相机时将需要举行特另外处置惩罚,以调解帧重叠、重大的图像拼接和硬件同步化等问题。有些线扫描相机型号可以在帧之间获取一连串的一连(即无间隙)图像,而有些线扫描相机型号在收罗图像时则需要几个线条之间坚持最小的间隙。用于执行离散或一连检测的线扫描相机型号可以收罗尺寸随机漫衍元件的图像,图像之间无较大的空缺区。