宽幅面检测一直是工业检测上的重难点之一,一般而言,都采用工业相机对物品进行标定以及进行缺陷检测等操作。按成像方式而言,工业相机被分为面阵相机和线阵相机,而线阵相机因为其视场范围大,图像分辨率高,常用于大面积工业检测中,并且由于其较高的扫描频率,在高速扫描中更有发挥空间。
线阵相机的传感器通常分为CCD图像传感器和接触式图像传感器,相比于其他线阵工业相机,基于接触式图像传感器的工业相机不论是从外形还是成像结构上是属于小众一般的存在,但也有独属于它的应用优势。随着工业技术的发展,一些基于传统传感器的工业相机无法满足检测手段的多样化和精细化。作为接触式图像传感器领域的国内领军人物,术有科技在这个产品领域深耕十余年,推动了相关技术的发展以及应用,在某些工业检测领域解决了诸多痛点。在成像速度和成像精度上,术有科技的PYTHON系列接触式图像传感器工业相机在国内都达到顶尖水平,作为工业检测设备的模块,可实现视觉引导、尺寸测量、外观检测、图像识别等功能。
接触式图像传感器
接触式图像传感器是继线阵CCD、CMOS技术之后发展完善的一类新型光电成像传感器。其将柱状透镜、LED阵列光源、感光元件阵列、信号放大电路集于一体,由光源发出的光线经被扫描物反射后,通过柱状透镜投射聚焦于感光元件阵列,由感光元件阵列将光信号转化为电信号并经信号放大电路进行放大输出,经后端处理后直接形成扫描对象的完整影像。
由于接触式图像传感器的整体集成性(省去了传统成像方式的光学镜头),传感器体积可有效控制,在设备便携性、安装调试、整体集成方面相比传统的“CCD/CMOS+光学镜头”方式优势明显;采用LED光源阵列可有效控制设备功耗,使用寿命长,且无需预热;采用柱状透镜实现物体与感光元件1:1成像,无传统光学透镜的像场几何畸变,对物体高质量还原,在成像质量上优势明显。接触式图像传感器最早被用于传真机、扫描仪等商用设备,随着技术进步发展,在工业检测装备领域已得到越来越广泛的应用,特别是针对平面产品(如玻璃、橡胶、薄膜等行业)的自动光学检测方面具有巨大的应用空间。
线阵相机的非均匀性矫正
任何图像传感器都有非线性和非均匀性的问题。非均匀性是由于图像传感器的某些物理特性和电路设计,使其在拍摄的过程中,在输入的辐射一致的情况下,图像传感器的不同的像元的输出信号产生了较大的偏差,在图像上表现为灰度的不一致,严重影响了图像传感器输出图像的质量。
接触式图像传感器结构较为紧凑,各个成像单元的柱状透镜距离较短,会导致在成像过程中出现各个透镜的像相互重叠,使每个像元接受到的光信号不同,最终出现传感器阵列之间的像素差异,即非均匀性。
接触式图像传感器的非均匀性一般使用两点矫正法进行图像复原,即将不同成像单元的响应曲线变换到同一条响应曲线上,使各个成像单元对于同一入射光信号,都产生相同的输出。术有科技的PYTHON系列工业相机都在内部集成了非均匀性矫正和增益/偏移控制功能,简化了工业测试测量流程中的部分预处理环节,使得输出的图像能够直接使用于工业生产之中。
超宽幅面的高速工业测量相机
PYTHON系列工业相机使用了最高达1200DPI(21um/pixel)分辨率的灰度和彩色接触式图像传感器,为工业测量与检测提供超高清检测图像,产出高质量数据。PYTHON系列工业相机凭借高达12Gbit/s×4的超高速数据传输速率和宽达3m的有效扫描宽度,成为了PCB工业、新能源检测以及各类电子元件半导体领域制程等领域的理想选择。
采用了CoaXPress协议的工业测量相机大大提高了数据的传输效率,使得相机的能力得到充分体现,而高速的数据传输正是满足工业系统化检测的必要条件,也使得PC对图像进行处理的速度得到极快的提升。
由于接触式图像传感器的独特特性,不需要传统光学系统以及内部集成光源,这使得接触式图像传感器能在较小的空间里面工作。其灵活的安装选择和简易的安装方式对工作环境有着极强的适应性。此外,由于其封闭式的防尘结构设计,在不使用额外保护措施的情况下仍然对外界环境有着较强的抵抗能力。
总结
PYTHON系列工业相机按照不同使用场景,分为PYTHONN、PYTHONZ和PYTHONL等系列,可自定义拼接长度,多分辨率选择,并且提供包括Gige、USB和CameraLink在内的各种接口的工业相机,满足不同环境,不同要求下的工业测量需求。在Uv打印、印刷品外观检,切割机视觉等多种机器视觉领域,PYTHON系列工业相机都有着极大的应用场景。随着计算机视觉和光学的不断发展。