| 線掃鏡頭的介紹 | |||
| 對于剛接觸視覺成像的人員，聽到線掃系統(tǒng)，線掃相機(jī)，線掃鏡頭，往往會有很多疑問，不知道該如何理解這些技術(shù)與產(chǎn)品。此文章將為用戶解釋線掃系統(tǒng)及線掃鏡頭的特點(diǎn)。 | |||
| 線掃系統(tǒng)的定義 | |||
傳統(tǒng)意義上，成像系統(tǒng)更多使用面陣相機(jī)，即相機(jī)的成像傳感器為長方形，橫縱尺寸上都有多個感光單元，可以采集一個方形區(qū)域的圖像。使用面陣傳感器的系統(tǒng)，我們可以統(tǒng)稱為面陣系統(tǒng)。 | |||
圖1：面陣系統(tǒng)示意圖 | |||
而使用掃相機(jī)的成像系統(tǒng)，成像傳感器為長條形，多個感光單元排成一行，可以采集一個細(xì)長條形區(qū)域的圖像。我們可以稱之為線掃系統(tǒng)。 當(dāng)被檢測物體與線掃系統(tǒng)有相對運(yùn)動時(shí)，可以連續(xù)采集每一條數(shù)據(jù)，最終合成一張完整的圖片。 | |||
圖2：線掃系統(tǒng)示意圖 | |||
| 線掃系統(tǒng)的由來 | |||
| 一般來說，一項(xiàng)技術(shù)的普及原因是解決了問題。那線掃系統(tǒng)解決了哪些問題呢？ | |||
| 在工業(yè)檢測系統(tǒng)中，工業(yè)相機(jī)的分辨率越高，檢測精度更高。一些追求高精度的應(yīng)用中，線掃系統(tǒng)比面陣系統(tǒng)更具成本優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢。 | |||
| 成像技術(shù)發(fā)展的幾十年中，主流成像相機(jī)的分辨率通常為1K*1K，2K*2.5K。如果需要更高的分辨率，只能靠多個相機(jī)拼接的辦法獲得。在拼接系統(tǒng)里，圖像拼接難度大、系統(tǒng)故障率高一直是個難以解決的難題。一般來說，在相同的檢測精度下，線掃系統(tǒng)的相機(jī)數(shù)量更少，運(yùn)行也更穩(wěn)定，能比較好地解決這些問題。 | |||
| 隨著芯片的更新?lián)Q代，市場上有了更高分辨率的面陣工業(yè)相機(jī)。如5K*5K，或者1億分辨率的工業(yè)相機(jī)。以5K*5K的工業(yè)相機(jī)為例，其橫向分辨率是5K，但依然跟主流的8K，16K線掃相機(jī)有較大的差距。而新推出的1億分辨率的工業(yè)相機(jī)成本是比較高的，并且配套的鏡頭并不十分完善，配套成本較高。線掃系統(tǒng)依然是一個更優(yōu)的選擇。 | |||
| 可以說，線掃系統(tǒng)以更低成本提高了系統(tǒng)精度，也提供了更穩(wěn)定的檢測系統(tǒng)。因此線掃系統(tǒng)在某些場合獲得了廣泛應(yīng)用。 | |||
圖3：面陣系統(tǒng)與線陣系統(tǒng)的工作原理 | |||
| 線掃系統(tǒng)的構(gòu)成 | |||
| 線掃系統(tǒng)的構(gòu)成有：線掃鏡頭，線掃相機(jī)，線掃光源，處理系統(tǒng)……等。 | |||
圖4：線掃系統(tǒng)主要組成部分 | |||
| 線掃系統(tǒng)的應(yīng)用 | |||
| 線掃系統(tǒng)的應(yīng)用比較多，比較常見的有印刷檢測，幣檢測，紡織品檢測，鐵路檢測，公路檢測等等。 | |||
出版印刷檢測 |
幣印刷質(zhì)量檢測 |
紡織品檢測 |
鐵道檢測 |
| 線掃鏡頭介紹--線掃系統(tǒng)的核心部件之一 | |||
線掃鏡頭，可理解為與線掃相機(jī)搭配使用的鏡頭。本質(zhì)上說，線掃鏡頭跟面陣鏡頭沒有區(qū)別。線掃鏡頭的特點(diǎn)是最大像面尺寸比較大，常見的成像尺寸有43.2mm，60mm，80mm等。因?yàn)檫@個特點(diǎn)，線掃鏡頭的常規(guī)參數(shù)往往難以達(dá)到設(shè)計(jì)效果，需要投入更多研發(fā)。 | |||
圖9：線掃鏡頭參數(shù) | |||
隨著檢測水平的提高，對線掃鏡頭的要求也越來越高。但如何評價(jià)一個線掃鏡頭的性能卻成為了一個難題，尤其是如何評價(jià)線掃鏡頭的成像質(zhì)量。用戶只能通過實(shí)拍測試的方法驗(yàn)證是否符合使用要求。實(shí)拍測試往往伴隨著更高的時(shí)間成本，并且標(biāo)準(zhǔn)多樣化，難以形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。 | |||
| 鑒于此，聯(lián)合光科的線掃鏡頭采取的是標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備實(shí)測的方法，為用戶提供量化的數(shù)據(jù)。 | |||
| 以我們的產(chǎn)品V8K系列舉例： | |||
產(chǎn)品介紹--GAOPTICS V8K系列線掃鏡頭 | |||
圖10：高光光學(xué)V8K線掃鏡頭 | |||
即使圖10 列出這些參數(shù)，我們還是難以判斷其性能，通常情況下，量化的數(shù)據(jù)更能說明線掃鏡頭的性能，更利于評估系統(tǒng)的性能。于是我們有了更詳實(shí)的MTF測試報(bào)告。 | |||
| 在一些中高的線掃應(yīng)用，用戶會要求每個鏡頭都提供MTF實(shí)測報(bào)告，MTF涵蓋了對比度、分辨率、空間頻率、色差等相當(dāng)豐富的信息，并且非常詳細(xì)地表達(dá)了鏡頭中心和邊緣各處的光學(xué)質(zhì)量。 | |||
| 以新產(chǎn)品V8K系列線620101為例，其MTF測試報(bào)告如下圖所示： 1. 對數(shù)越大，對比度越高，鏡頭的分辨率越高。 2. 曲線越平滑，中心與邊緣一致性越好。 | |||
圖11：620101鏡頭 MTF測試數(shù)據(jù) | |||
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圖12：鏡頭 MTF測試報(bào)告展示 | |||
| 除了MTF數(shù)據(jù)，我們還提倡線掃鏡頭的畸變，相對照度等關(guān)鍵參數(shù)也需要量化，讓用戶能更準(zhǔn)確評估其系統(tǒng)的水平。 | |||
| 總結(jié) | |||
| 在許多應(yīng)用場景中，線掃系統(tǒng)能夠以更低的成本獲得更穩(wěn)定的圖像。線掃鏡頭作為線掃系統(tǒng)的重要組成部分，具有自身的特點(diǎn)，量化的數(shù)據(jù)更利于判斷其性能。 | |||
圖13：聯(lián)合光科部分線掃產(chǎn)品&光源 | |||
| 線掃系統(tǒng)中，聯(lián)合光科可為您提供線掃鏡頭，線掃相機(jī)，線掃光源產(chǎn)品。如有需要，可隨時(shí)聯(lián)系我們，我們將竭誠為您服務(wù)。 | |||
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