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线阵CCD工业相机的特征优势

作者:超级管理员 点击:587次 发布时间:2022-07-14

线阵CCD图像采集方案在下列方面仍有其独特的优势:具有扫描机构和位置反馈环节的线阵CCD的成本仍远低于具有相同面积和分辨率的面阵CCD;扫描行的坐标由光栅提供。高精度光栅尺的指示精度可以高于面阵CCD像素间距的制造精度。从这个意义上讲,线阵CCD在扫描方向上获得的图像精度可以高于面阵CCD图像的精度;新开发的线阵CCD亚像素拼接技术可以通过光学方法使两个CCD芯片的像素在阵列长度方向上错开12像素,相当于将第二个CCD的所有像素插入第一个CCD的像素间隙,间接“减小”线阵CCD的像素尺寸,提高CCD的分辨率,并且缓解了由于工艺和材料的影响难以减小CCD像素尺寸的问题,理论上可以实现比面阵CCD更高的分辨率和精度。

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因此,利用线阵CCD和扫描运动获取图像的方案仍然被广泛使用,尤其是当需要较大的视场和较高的图像分辨率时,它甚至不能被面阵CCD取代。然而,只有高分辨率并不能保证高的图像识别精度。尤其是线阵CCD获得的图像虽然分辨率较高,但由于扫描运动精度的影响,其图像比面阵CCD的图像更具特殊性。因此,图像识别不仅要充分利用高分辨率的优势,还要克服算法扫描运动的影响,使机械传输误差不会直接影响线阵CCD图像的最终图像识别精度。


线阵CCD图像的特征

因为CCD像素是间隔的,面阵CCD和线阵CCD获得的图像在外观上都很密集,但本质上都是离散图像。然而,面阵CCD像素在垂直和水平方向上的间距是相同的,并且图像色散是相同的。然而,由于线阵CCD图像中存在像素间距和扫描线间距,两个坐标方向上像素点的距离分别为像素间距和扫描线间距,一般来说,扫描线间距受到机械传动部分的限制,机械传动部分比像素间距大得多在获取二维图像时,线阵CCD必须配备扫描运动。

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在此过程中,线阵CCD在电机的驱动下水平向前移动,并以固定的时间间隔获取一行图像。理论上,电机转速应均匀;CCD图像采集的时间间隔主要取决于光积分时间,光积分时间也应相等。因此,行距应相等。然而,电机运动引起的振动、启动和停机过程中的速度变化,尤其是机械传动部分的误差,都会影响采集线间距的均匀性。同时,线阵CCD本身的光积分时间也会影响采集线间距。