Der Unterschied zwischen Flächenkameras und Zeilenkameras

Die lichtempfindlichen Einheiten (Pixel) sind in einem zweidimensionalen Array angeordnet. Jede lichtempfindliche Einheit im Array entspricht einem Pixel. Eine Oberfläche des fotografierten Ziels wird abgebildet. Das Ziel und die Kamera können stationär oder relativ beweglich sein. Eine solche Kamera wird als Flächenkamera bezeichnet.

Die Anordnung der lichtempfindlichen Einheiten ist eindimensional. Jede Belichtung bildet nur eine Zeile auf dem Ziel ab, um eine Bildzeile zu erzeugen. Durch die Relativbewegung zwischen dem Zielobjekt und der Kamera belichtet die Kamera kontinuierlich und bildet schließlich ein zweidimensionales Bild. Eine solche Kamera wird als Zeilenkamera bezeichnet.

Die Anzahl der Pixel, die eine Zeilenkamera pro Zeile scannt, kann von 512 bis 12.000 reichen, und die Belichtung jeder Zeile kann auch unabhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit des Ziels erfolgen, sodass sie auch für Situationen geeignet ist, in denen sich die Bewegungsgeschwindigkeit des Ziels ändert. Zum Beispiel: Bildverarbeitung in den Bereichen Industrie, Medizin, wissenschaftliche Forschung und Sicherheit usw.

Flächenkameras eignen sich für Situationen, in denen das Zielobjekt ein großes Format hat oder die Defektgröße klein ist, wie z. B. bei der Prüfung der Druckqualität, der Leiterplatteninspektion, der Form-, Größen-, Positions- und sogar der Temperaturmessung.

Aufgrund von Einschränkungen in der Produktionstechnologie ist es schwierig, mit der Fläche eines einzelnen Flächen-CCD-Sensors die Sichtfeldanforderungen für allgemeine industrielle Messungen zu erfüllen. Der Vorteil des linearen CCD-Sensors ist die hohe Auflösung, aber um mit dem linearen CCD-Sensor ein zweidimensionales Bild zu erhalten, muss er mit einer Scanbewegung ausgestattet sein. Um die entsprechende Position jedes Pixelpunkts im Bild auf dem Prüfling zu bestimmen, muss er auch mit Geräten wie Gittern ausgestattet sein, um die Koordinaten jeder Abtastzeile des linearen CCD-Sensors aufzuzeichnen. Im Allgemeinen führen diese beiden Anforderungen zu folgenden Nachteilen bei der Bildaufnahme mit linearen CCD-Sensoren: lange Bildaufnahmezeit und geringe Messeffizienz; aufgrund der Scanbewegung und der entsprechenden Positionsrückkopplungsschleifen erhöhen sich die Systemkomplexität und die Kosten; die Bildgenauigkeit kann durch die Genauigkeit der Scanbewegung reduziert werden, was letztendlich die Messgenauigkeit beeinträchtigt.

Die Lösung mit linearem CCD-Sensor plus Scanbewegung zur Bilderfassung wird immer noch weit verbreitet eingesetzt, insbesondere wenn ein großes Sichtfeld und eine hohe Bildauflösung erforderlich sind, und kann nicht einmal durch einen Flächen-CCD-Sensor ersetzt werden. Eine hohe Auflösung allein garantiert jedoch keine hohe Bilderkennungsgenauigkeit. Insbesondere, obwohl das vom linearen CCD-Sensor erhaltene Bild eine hohe Auflösung aufweist, ist sein Bild aufgrund des Einflusses der Scanbewegungsgenauigkeit spezieller als das Bild eines Flächen-CCD-Sensors. Daher müssen wir bei der Bilderkennung nicht nur die hohe Auflösung voll ausnutzen, sondern auch algorithmisch den Einfluss der Scanbewegung überwinden, damit Fehler in der mechanischen Übertragung die endgültige Bilderkennungsgenauigkeit nicht direkt beeinflussen.