La diferencia entre cámaras de área y cámaras de matriz lineal

Las unidades fotosensibles (píxeles) están dispuestas en una matriz bidimensional. Cada unidad fotosensible en la matriz corresponde a un píxel. Se forma una imagen de una superficie del objetivo fotografiado. El objetivo y la cámara pueden estar estacionarios o en movimiento relativo. Dicha cámara se denomina cámara de matriz de área.

La disposición de la unidad fotosensible es unidimensional. Cada exposición solo captura una línea del objetivo para formar una línea de imágenes. Con el movimiento relativo entre el objeto objetivo y la cámara, la cámara expone continuamente y finalmente forma una imagen bidimensional. Dicha cámara se denomina cámara de matriz lineal.

El número de píxeles escaneados por línea por una cámara de matriz lineal puede variar de 512 a 12.000, y la exposición de cada línea también puede ser independiente de la velocidad de movimiento del objetivo, por lo que también es adecuada para situaciones en las que la velocidad de movimiento del objetivo cambia. Por ejemplo: procesamiento de imágenes en los campos de la industria, la atención médica, la investigación científica y la seguridad, etc.

Las cámaras de matriz de área son adecuadas para situaciones en las que el objeto objetivo tiene un gran formato o el tamaño del defecto es pequeño, como: inspección de calidad de impresión, inspección de placas PCB, medición de forma, tamaño, posición e incluso temperatura.

Debido a las limitaciones de la tecnología de producción, el área de un solo CCD de matriz de área es difícil de cumplir con los requisitos del campo de visión para la medición industrial general. La ventaja del CCD de matriz lineal es su alta resolución, pero para usar el CCD de matriz lineal para obtener una imagen bidimensional, debe estar equipado con movimiento de escaneo. Para determinar la posición correspondiente de cada punto de píxel en la imagen en el dispositivo bajo prueba, también debe estar equipado con dispositivos como rejillas para registrar las coordenadas de cada línea de escaneo del CCD de matriz lineal. En general, estos dos requisitos conducen a los siguientes inconvenientes al utilizar CCD de matriz lineal para adquirir imágenes: tiempo de adquisición de imágenes largo y baja eficiencia de medición; debido a la existencia de movimiento de escaneo y enlaces de retroalimentación de posición correspondientes, la complejidad y el costo del sistema aumentan; la precisión de la imagen puede verse reducida por la precisión del movimiento de escaneo, lo que finalmente afecta la precisión de la medición.

La solución de CCD de matriz lineal más movimiento de escaneo para obtener imágenes todavía se utiliza ampliamente, especialmente cuando se requieren un gran campo de visión y una alta resolución de imagen, y ni siquiera puede ser reemplazada por un CCD de matriz de área. Sin embargo, la alta resolución por sí sola no garantiza una alta precisión de reconocimiento de imágenes. En particular, aunque la imagen obtenida por el CCD de matriz lineal tiene una alta resolución, su imagen es más especial que la imagen del CCD de matriz de área debido a la influencia de la precisión del movimiento de escaneo. Por lo tanto, al realizar el reconocimiento de imágenes, no solo debemos aprovechar al máximo la ventaja de la alta resolución, sino también superar algorítmicamente la influencia del movimiento de escaneo para que los errores en la transmisión mecánica no afecten directamente la precisión final del reconocimiento de imágenes.