什么是三线阵列线扫描彩色相机?

三线阵列技术通过三条独立的成像线捕捉RGB图像。过去,三条独立的线性传感器被尽可能紧密地安装在一起,而如今大多数新型相机采用单个传感器,配备三条紧密排列的像素线。每条线上都覆盖有聚合物颜色滤镜,分别捕捉红(R)、绿(G)或蓝(B)三种基本颜色。通过与目标移动速度同步,当目标经过相机前方时,三条线捕获的数据可以组合成一个包含R、G、B值的二维像素阵列。
什么时候选择三线阵列相机是最佳选择?
以下是选择三线阵列相机的最佳场景:
价格是关键因素时:
尤其是现在,大多数三线阵列相机围绕单个多线传感器设计,因此比棱镜相机更便宜。此外,三线阵列相机所需的推荐镜头成本也低于棱镜相机。综合来看,这可能导致与棱镜相机相比节省高达50%的成本。不过需要注意的是,使用更高强度的照明以及聚合物滤镜比棱镜滤镜更快降解等因素,可能会在系统生命周期内抵消部分成本优势。
需要高速成像时:
三线阵列相机以其在快速行频下提供真实RGB图像数据的能力而闻名。最新的2K型号(每行2048像素)可以运行高达44 kHz(每秒44千行)。
能够保证大致垂直对准时:
当三线阵列相机相对于目标倾斜时,目标到三条传感器线的距离会有所不同,从而略微改变每条线在目标上覆盖的长度。如果倾斜角度较小,相机中的补偿算法可以进行调整;但如果角度较大,则可能产生色边(“光环”)或其他图像伪影。因此,三线阵列相机在接近垂直对准的情况下表现最佳,且无需频繁调整。
处理平坦表面且波动较少时:
由于需要三条线来收集完整的RGB信息,它们必须在稍有不同的时间点被捕获。表面的波纹或其他振动会导致目标在每条线捕获时距离相机更近或更远,从而产生像素偏移和“光环”。类似地,移动过程中可能摇晃或滚动的离散物体也会导致三条线捕获结果不一致。为了获得最佳效果,三线阵列相机应用于目标表面平坦且波动较小的情况。
所有物体以相同速度移动时:
空间补偿是生成锐利边缘所必需的,因为物体依次通过不同的颜色线。基于参考速度的空间补偿算法可以实现与棱镜相机相当的边缘锐度。然而,当物体速度变化时(例如谷物或大米在分选机中),空间补偿算法无法完全消除光环效应。在这种情况下,双线阵列线扫描传感器具有优势,因为其紧密排列的像素阵列减少了补偿误差,相较于三线阵列传感器。
系统要求小型轻量化且低功耗相机时
三线阵列相机通常比棱镜相机更小、更轻,因为棱镜相机需要容纳棱镜和多个成像器。此外,由于棱镜相机体积更大且单独控制三个成像器,它自然更重且需要更多电力来运行。
应用案例
以下是一些特别适合Sweep系列三线阵列相机的应用场景:
水果和蔬菜的颜色、大小、形状及表面质量分选

木材的颜色和纹理分级分选,层压板和其他地板产品的颜色匹配

印刷材料的质量检测,包括杂志、宣传册、传单、包装等

转自:JAI皆爱科技
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