文档介绍:线阵相机与面阵相机的区别
线阵相机:
主要应用于工业、医疗、科研与安全领域的图象处理。在机器视觉领域中,线阵相机是一 类特殊的视觉机器。与面阵相机相比,它的传感器只有一行感光元素,因此使高扫描频率和 高分辨率成为可能。线阵相机的典型应用件,它总共占用像素1/ = 50X25个像素,如果采 用30um的分辨率,表示同一个元件,=33X17个像素,显然20um的 分辨率表现图像细节方面好过30um的分辨率。
既然像素的多少不决定图像的分辨率(清晰度),那么大像素相机有何好处呢?答案只有一 个:减少拍摄次数,提高测试速度。
1个是1百万像素,另1个是3百万像素,清晰度相同(分辨率均为20um),第1个相机的 FOV是20mm X 20mm =400平方mm,第二个相机的FOV是1200平方mm,拍摄同一个PCB, 假设第1个相机要拍摄30个图像,第2个相机则只需拍摄10个图像就可以了。
对于面阵 CCD 来说,应用面较广,如面积、形状、尺寸、位置,甚至温度等的测量。面阵 CCD 的优点是可以获取二维图像信息,测量图像直观。缺点是像元总数多,而每行的像元数
一般较线阵少,帧幅率受到限制,而线阵 CCD 的优点是一维像元数可以做得很多,而总像 元数角较面阵 CCD 相机少,而且像元尺寸比较灵活,帧幅数高,特别适用于一维动态目标 的测量。以线阵 CCD 在线测量线径为例,就在不少论文中有所介绍,但在涉及到图像处理 时都是基于理想的条件下,而从实际工程应用的角度来讲,线阵CCD图像处理算法还是相 当复杂的。
由于生产技术的制约,单个面阵 CCD 的面积很难达到一般工业测量对视场的需求。线 阵CCD的优点是分辨力高,价格低廉,如TCD1501C型线阵CCD,光敏像元数目为5 000, 像元尺寸为7 u mX7 u mX7 u m(相邻像元中心距)该线阵CCD 一维成像长度35 mm,可满 足大多数测量视场的要求,但要用线阵 CCD 获取二维图像,必须配以扫描运动,而且为了 能确定图像每一像素点在被测件上的对应位置,还必须配以光栅等器件以记录线阵CCD每 一扫描行的坐标。一般看来,这两方面的要求导致用线阵 CCD 获取图像有以下不足:图像 获取时间长,测量效率低;由于扫描运动及相应的位置反馈环节的存在,增加了系统复杂性 和成本;图像精度可能受扫描运动精度的影响而降低,最终影响测量精度。
即使如此,线阵CCD获取图像的方案在以下几方面仍有其特有的优势:线阵CCD加上 扫描机构及位置反馈环节,其成本仍然大大低于同等面积、同等分辨率的面阵CCD;扫描行 的坐标由光栅提供,高精度的光栅尺的示值精度可高于面阵 CCD 像元间距的制造精度,从 这个意义上讲,线阵CCD获取的图像在扫描方向上的精度可高于面阵CCD图像;新近出现 的线阵CCD亚像元的拼接技术可将两个CCD芯片的像元在线阵的排列长度方向上用光学的 方法使之相互错位1 / 2个像元,相当于将第二片CCD的所有像元依次插入第一片CCD的像 元间隙中,间接“减小”线阵CCD像元尺寸,提高了 CCD的分辨率,缓解了由于受工艺和 材料影响而很难减小CCD像元尺寸的难题,在理论上可获得比面阵CCD更高的分辨率和精 度。
因此,线阵 CCD 加扫描运动获