面阵相机,与大家平时使用的手机上的相机,单反相机类似,其感光芯片都是一个面。而线阵相机,其感光芯片则是一条线。
为何会有对线阵相机的需求呢?面阵相机和线阵相机的区别是什么?
面阵相机与线阵相机的区别
面阵相机,使用的是面阵CMOS芯片,拍出来的图片可直接使用。
线阵相机,使用的是线阵CMOS芯片,每次拍出来的图片,宽度方向,只有几个像素(通常是1个,2个,4个,最多可至16个),因此线阵相机拍出来的图片不能直接用,需要一行一行的拼接起来,成为一幅完整的图像。
应用对比
面阵相机:应用面较广,如面积、形状、尺寸、位置,甚至温度等的测量。
线阵相机:主要应用于工业、医疗、科研与安全领域的图象处理。典型应用领域是检测连续的材料,例如金属、塑料、纸和纤维等。
被检测的物体通常匀速运动 , 利用一台或多台相机对其逐行连续扫描 , 以达到对其整个表面均匀检测。可以对其图象一行一行进行处理 , 或者对由多行组成的面阵图象进行处理。
另外线阵相机非常适合测量场合,这要归功于传感器的高分辨率,它可以准确测量到微米。
优点对比
面阵相机:可以获取二维图像信息,测量图像直观。
线阵相机:一维像元数可以做得很多,而总像元素较面阵相机少,而且像元尺寸比较灵活,帧幅数高,特别适用于一维动态目标的测量。而且线阵分辨率高,价格低廉,可满足大多数测量现场要求。
缺点对比
面阵相机:
像元总数多,而每行的像元数一般较线阵少,帧幅率受到限制,因此其应用面较广,如面积、形状、尺寸、位置,甚至温度等的测量。
由于生产威廉希尔官方网站 的制约,单个面阵的面积很难达到一般工业测量现场的需求。
线阵相机:
要用线阵获取二维图像,必须配以扫描运动,而且为了能确定图像每一像素点在被测件上的对应位置,还必须配以光栅等器件以记录线阵每一扫描行的坐标。
一般看来,这两方面的要求导致用线阵获取图像有以下不足:图像获取时间长,测量效率低;由于扫描运动及相应的位置反馈环节的存在,增加了系统复杂性和成本;图像精度可能受扫描运动精度的影响而降低,最终影响测量精度。
线阵相机与面阵相机的选型
首先了解一下线扫描系统,这个系统一般可用于被测物体和相机之间有相对运动的场合,通过线扫描相机高速采集,每次采集完一条线后正好运动到下一个单位长度,继续下一条线的采集,这样一段时间下来就拼成了一张二维的图片,也就类似于面阵相机采集到的图片,不同之处是高度可以无限长。
接下来通过软件把这幅“无限长”的图片截成一定高度的图片,进行实时处理或放入缓存稍后进行处理。
视觉部分,包括线扫描相机,镜头,光源,图象采集卡和视觉软件;
运动控制部分,包括马达, 马达驱动器, 运动控制卡或PLC,为了保证采集的图象与输送带同步,有时还会需要编码器。
由于线扫描信息量大,所以需要一台高性能的工控机,配置大容量的内存和硬盘,主板要提供PCI、PCI-E或PCI-X插槽。
一般来说,一个面阵视觉系统的配置选型是按照这样的顺序进行的。
相机+采集卡->镜头->光源
线阵项目也类似,根据系统的检测精度和速度要求,确定线阵CCD相机分辨率和行扫描速度,同时确定对应的采集卡,只是需要选线阵相机镜头接口(mount)时同时考虑镜头的选型,最后确定光源的选型。
审核编辑:郭婷
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原文标题:【光电智造】工业面阵相机和线阵相机的异同点分析
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