線陣相機和面陣相機的區別

2021-10-05 17:59:44 字數 2229 閱讀 1173

主要應用於工業、醫療、科研與安全領域的圖象處理。 在機器視覺領域中,線陣相機是一類特殊的視覺機器。與面陣相機相比,它的感測器只有一行感光元素,因此使高掃瞄頻率和高解析度成為可能。線陣相機的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 , 利用一台或多台相機對其逐行連續掃瞄 , 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,這要歸功於感測器的高解析度 , 它可以準確測量到微公尺。

1:線陣相機,機顧名思義是呈「線」狀的。雖然也是二維圖象,但極長,幾k的長度,而寬度卻只有幾個象素的而已。一般上只在兩種情況下使用這種相機:一、被測視野為細長的帶狀,多用於滾筒上檢測的問題。二、需要極大的視野或極高的精度。

2:在第二種情況下(需要極大的視野或極高的精度),就需要用激發裝置多次激發相機,進行多次拍照,再將所拍下的多幅「條」形圖象,合併成一張巨大的圖。因此,用線陣型相機,必須用可以支援線陣型相機的採集卡。 線陣型相機**貴,而且在大的視野或高的精度檢測情況下,其檢測速度也慢--一般相機的圖象是 400k~1m,而合併後的圖象有幾個m這麼大,速度自然就慢了。

由於以上這兩個原因,線陣相機只用在極特殊的情況下。

相機畫素是指這個相機總共有多少個感光晶元,通常用萬個為單位表示,以矩陣排列,例如3百萬畫素、2百萬畫素、百萬畫素、40萬畫素。百萬畫素相機的畫素矩陣為w*h=1000*1000.

相機解析度,指乙個畫素表示實際物體的大小,用um*um表示。數值越小,解析度越高.fov(field of view, 視場)是指相機實際拍攝的面積,以公釐×公釐表示。fov是由畫素多少和解析度決定的。相同的相機,解析度越大,它的fov就越小。例如1k*1k的相機,解析度為20um,則他的fov=1k*20 × 1k*20=20mm ×20mm,如果用30um的解析度,他的fov=1k*30×1k*30=30mm×30mm。在影象中,表現影象細節不是由畫素多少決定的,而是由解析度決定的。解析度是由選擇的鏡頭焦距決定的,同一種相機,選用不同焦距的鏡頭,解析度就不同。如果採用20um解析度,對於1mm*0.5mm的零件,它總共占用畫素1/0.02 ×0.5/0.02=50×25個畫素,如果採用30um的解析度,表示同乙個元件,則有1/0.03×0.5/0.03=33×17個畫素,顯然20um的解析度表現影象細節方面好過30um的解析度。

既然畫素的多少不決定影象的解析度(清晰度),那麼大畫素相機有何好處呢?答案只有乙個:減少拍攝次數,提高測試速度。

1個是1百萬畫素,另1個是3百萬畫素,清晰度相同(解析度均為20um),第1個相機的fov是20mm×20mm=400平方mm,第二個相機的fov是1200平方mm,拍攝同乙個pcb,假設第1個相機要拍攝30個影象,第2個相機則只需拍攝10個影象就可以了。

由於生產技術的制約,單個面陣ccd的面積很難達到一般工業測量對視場的需求。線陣ccd 的優點是分辨力高,**低廉,如tcd1501c型線陣ccd,光敏像元數目為5 000,像元尺寸為7 μm×7 μm×7 μm(相鄰像元中心距)該線陣ccd一維成像長度35 mm,可滿足大多數測量視場的要求,但要用線陣ccd獲取二維影象,必須配以掃瞄運動,而且為了能確定影象每一畫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ccd每一掃瞄行的座標。一般看來,這兩方面的要求導致用線陣ccd獲取影象有以下不足:影象獲取時間長,測量效率低;由於掃瞄運動及相應的位置反饋環節的存在,增加了系統複雜性和成本;影象精度可能受掃瞄運動精度的影響而降低,最終影響測量精度。

因此,線陣ccd加掃瞄運動獲取影象的方案目前仍使用廣泛,尤其是在要求視場大,影象解析度高的情況下甚至不能用面陣ccd替代。但是,僅有高的解析度還不能保證有高的影象識別精度,特別是線陣ccd獲取的影象雖然解析度高,但由於受掃瞄運動精度的影響,其影象較面陣ccd影象更具特殊性。因此,影象識別時不僅要充分利用解析度高的優勢,還必須從演算法上克服掃瞄運動的影響,使機械傳動的誤差不致直接影響最終的影象識別精度。

由於ccd像元是有間隔的,不論面陣還是線陣ccd獲取的影象外觀雖然是緻密的,但實質上都是離散影象,但面陣ccd像元在縱橫兩個方向間隔一致,其影象的離散度是一致的,而線陣ccd影象由於存在像元間距和掃瞄行距,畫素點在兩個座標方向上的距離分別是像元間距和掃瞄行距,一般來說掃瞄行距受機械傳動部分的限制,遠大於像元間距。

線陣ccd獲取二維影象,必須配以掃瞄運動,在此過程中,線陣ccd在電機驅動下水平前移,按照固定的時間間隔採集一行影象。從理論上講,電機運動速度應該是勻速的;ccd採集影象的時間間隔主要取決於光積分時間,也應該是相等的,因此行距應該是相等的,但由於電機運動產生的振動、啟停過程中速度的變化,特別是機械傳部分的誤差都會影響採集行距的一致性,同時,線陣ccd 自身光積分時間也會影響採集行距。

線陣CCD相機與面陣相機的區別

線陣攝像機與面陣攝像機的區別 線陣相機 主要應用於工業 醫療 科研與安全領域的圖象處理。在機器視覺領域中,線陣相機是一類特殊的視覺機器。與面陣相機相比,它的感測器只有一行感光元素,因此使高掃瞄頻率和高解析度成為可能。線陣相機的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...

線陣相機調幀率 線陣相機除錯文件

1.相機型號引數相機 線16k cl 解析度 16384 x 1 畫素大小 3.52 m x 3.52 m 麥克斯行費率 48 千赫 鏡頭安裝 螺紋 m72 x 1 產品編號 la cm 16k05a xx r 注 現場採用的相機型號即為上表1.1型號引數所示,相機型號為la cm 16k05a。其...

使用線陣相機的好處

數字相機成像原理 光線透過鏡頭投射到感光元件表層,以ccd為例,ccd結構中每個畫素就像乙個個小桶,光線像雨滴撒入各個小桶,通過設定 時間,相機在一定的 時間中,小桶 收集 雨滴 結束後,通過光電轉換,形成數字影像,具體其實不容易 1 光線被感光元件表層上濾鏡分解成不同的色光 2 色光被各濾鏡相對應...