[转]线阵相机扫描速度


一.变量的定义

首先设定以下变量:
(1)线阵相机的每线像素数(单位:pixel):Hc
(2)目标物的宽幅(单位:m):Lo
(3)目标物运行速率(单位:m/s):Vo
(4)线阵相机线扫描速率(单位:Hz,即 线/s):Vc
(5)扫描一帧图像目标物运行的时间(单位:s):To
(6)扫描一帧图像线阵相机的扫描时间(单位:s):Tc
(7)横向精度(每个像素代表的实际宽度):PH
(8)纵向精度(每个像素扫描的实际长度):PL

横向的扫描精度为:线阵相机的每线像素数/目标物的宽幅 即ph= Hc/( Lo);

纵向扫描精度为:

[线阵相机线扫描速率(单位:Hz,即 线/s)*扫描一帧图像线阵相机的扫描时间(单位:s)]/

[目标物运行速率(单位:m/s)*扫描一帧图像目标物运行的时间(单位:s)]

PL=(Vc×Tc)/( 1pixel×Vo× To)(To=Tc)=(Vc)/( 1pixel×Vo)

要想成像条件好,需要横向分辨率和纵向分辨率相等

Lo/Hc=Vo/Vc

二,线扫速度的计算

根据“横向和纵向的分辨率相等”的原则,得到公式如下:Lo/Hc=Vo/Vc
则相机的线扫描速率为:Vc =(Hc ×Vo)/( Lo),其中Hc是线阵相机的每线像素数, Lo目标物的宽幅,Vo目标物运行速率;

三,线阵相机的关键参数

resolution: 像素数, 传感器上有多少个像元。 MAX DATA RATE(应该叫相机时钟吧): 意思是相机每秒可以采取最大的数据量 Linerate 行频: 意思是每秒钟相机最大可以采取多少行影像

比如线扫相机中一行的像素为8192,每秒可以获得的最大数据量是160Mhz

则行频为:160000000/8192=19000  line/sec

也可以理解为:

 四,实例说明

电子铜带宽度450mm,生产线速度120米/分=120000mm/60s=2000mm/s,需要检测的最小缺陷是0.2mm;

横向的分辨率的计算选择线扫相机的分辨率:450/Hc=0.2mm/pixel——->Hc=450/0.2=2250,但是真正的相机拍照,直接达到这和精度是有难度的,所以选型一般是Hc=450/0.2*2=4500,按照相机的分辨率的规律,可以选择4096像素的线扫相机;

纵向的选择(关键参数是线扫相机的行频):

根据上面的选型可以得到横向的分辨率:450mm/4096pixel=0.11mm/pixel

如果需要行和列的分辨率相等,则需要(2000mm/s)/(0.11mm/pixel)=18181line, 这样就可以推算出行频(意思是每秒钟相机最大可以采取多少行影像)满足18181line;

综上所述,相机的选型可以为行向分辨率4098,行频为19000的线扫相机即可;