面陣相機,與大家平時使用的手機上的相機,單反相機類似,其感光芯片都是一個面。而線陣相機,其感光芯片則是一條線。
為何會有對線陣相機的需求呢?面陣相機和線陣相機的區別是什么?
面陣相機與線陣相機的區別
面陣相機,使用的是面陣CMOS芯片,拍出來的圖片可直接使用。
線陣相機,使用的是線陣CMOS芯片,每次拍出來的圖片,寬度方向,只有幾個像素(通常是1個,2個,4個,最多可至16個),因此線陣相機拍出來的圖片不能直接用,需要一行一行的拼接起來,成為一幅完整的圖像。
應用對比
面陣相機:應用面較廣,如面積、形狀、尺寸、位置,甚至溫度等的測量。
線陣相機:主要應用于工業、醫療、科研與安全領域的圖象處理。典型應用領域是檢測連續的材料,例如金屬、塑料、紙和纖維等。
被檢測的物體通常勻速運動?,?利用一臺或多臺相機對其逐行連續掃描?,?以達到對其整個表面均勻檢測。可以對其圖象一行一行進行處理?,?或者對由多行組成的面陣圖象進行處理。
另外線陣相機非常適合測量場合,這要歸功于傳感器的高分辨率,它可以準確測量到微米。
優點對比
面陣相機:可以獲取二維圖像信息,測量圖像直觀。
線陣相機:一維像元數可以做得很多,而總像元素較面陣相機少,而且像元尺寸比較靈活,幀幅數高,特別適用于一維動態目標的測量。而且線陣分辨率高,價格低廉,可滿足大多數測量現場要求。
缺點對比
面陣相機:
像元總數多,而每行的像元數一般較線陣少,幀幅率受到限制,因此其應用面較廣,如面積、形狀、尺寸、位置,甚至溫度等的測量。
由于生產技術的制約,單個面陣的面積很難達到一般工業測量現場的需求。
線陣相機:
要用線陣獲取二維圖像,必須配以掃描運動,而且為了能確定圖像每一像素點在被測件上的對應位置,還必須配以光柵等器件以記錄線陣每一掃描行的坐標。
一般看來,這兩方面的要求導致用線陣獲取圖像有以下不足:圖像獲取時間長,測量效率低;由于掃描運動及相應的位置反饋環節的存在,增加了系統復雜性和成本;圖像精度可能受掃描運動精度的影響而降低,最終影響測量精度。
線陣相機與面陣相機的選型
首先了解一下線掃描系統,這個系統一般可用于被測物體和相機之間有相對運動的場合,通過線掃描相機高速采集,每次采集完一條線后正好運動到下一個單位長度,繼續下一條線的采集,這樣一段時間下來就拼成了一張二維的圖片,也就類似于面陣相機采集到的圖片,不同之處是高度可以無限長。
接下來通過軟件把這幅“無限長”的圖片截成一定高度的圖片,進行實時處理或放入緩存稍后進行處理。
視覺部分,包括線掃描相機,鏡頭,光源,圖象采集卡和視覺軟件;
運動控制部分,包括馬達, 馬達驅動器, 運動控制卡或PLC,為了保證采集的圖象與輸送帶同步,有時還會需要編碼器。
由于線掃描信息量大,所以需要一臺高性能的工控機,配置大容量的內存和硬盤,主板要提供PCI、PCI-E或PCI-X插槽。
一般來說,一個面陣視覺系統的配置選型是按照這樣的順序進行的。
相機+采集卡->鏡頭->光源
線陣項目也類似,根據系統的檢測精度和速度要求,確定線陣CCD相機分辨率和行掃描速度,同時確定對應的采集卡,只是需要選線陣相機鏡頭接口(mount)時同時考慮鏡頭的選型,最后確定光源的選型。
審核編輯 :李倩
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原文標題:基礎:工業面陣相機和線陣相機的異同點分析
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