新聞中心

        EEPW首頁 > 測試測量 > 設計應用 > PC-based架構的線掃描影像檢測系統

        PC-based架構的線掃描影像檢測系統

        作者: 時間:2013-07-02 來源:網絡 收藏
        機械視覺應用在各種產業的生產制造及品質檢測已是深入人心。利用機械視覺可以提升檢測精度或加速生產速度,因此逐漸變成許多生產檢測設備必備的一環。 目前市面上的大多采用面掃描(Area-scan)的攝影機進行影像的采集及分析, 但是隨著產品尺寸的加大(例如PCB, LCD面板, 晶圓), 在提高產能及精度的要求下, 面掃描攝影機的分辨率及取像速度開始無法滿足這些要求, 而人們也開始意識到(Line-scan)攝影機的分辨率及取像速度才能滿足這些產業需求。

        但是的檢測系統必需利用運動速度才能取得面積影像,這與面掃描的只要單純的曝光即可取得面積影像的工作原理是完全不同的。因此對于許多原本熟知面掃描的設計者而言,要跨入影像檢測系統,除了要了解線掃描系統的工作原理及如何選擇主要組件外,最重要也是最基本的是如何得到正確且等比例的線掃描影像。

        線掃描影像檢測系統架構及主要組件

        目前線掃描系統架構除了控制的主機系統及機構外, 主要組件分為視覺及運動控制兩大類組件。視覺組件主要包括:線性掃描攝影機, 鏡頭(Lens), 燈源(Lighting), 影像采集卡(Frame Grabber);運動控制的部份則可能包括:馬達, 馬達驅動器, 運動控制卡或PLC, 有時會搭配傳感器(Sensor)或位置比對器作對象到位偵測輔助。

        (1)線掃描攝影機(Line-scan Camera)
        目前市面上的 Line-scan Camera 分辨率從 512, 1024,2048, 4096, 8192,至12288像素(pixels)都有,通常剛開始接觸線掃描系統的使用者在挑選 Line-scan Camera 時, 大多只注意到分辨率是否能夠符合系統的目標精度需求, 而忽略了Line-scan Camera 本身的接口規格會影響影像采集卡的選擇性, 另外Camera的設計特性究竟適不適合系統的需求, Line-scan Camera 的掃描頻率(Line-Rate)的計算方式以及為什么有些Line-scan Camera掃描的速度可以提升4倍甚至是8倍?

        (2)影像采集卡的選擇
        Line-scan Camera 由于取像數據量大,因此多為數字式。目前影像采集卡主要就是以DSP架構跟非DSP架構兩大主流。雖然DSP架構可以做影像前處理并節省系統時間, 但由于影像卡廠商大多不開放給使用者自行更改, 故在價格及功能彈性上的考慮而言,國內市場使用者還是以非DSP架構居多。此外, 在選擇影像卡時系統取像的最大可能數據量及數據接口也是考慮因素的一部份。

        (3)光源的選擇
        在選擇輔助光源時, 切勿將區域掃描(Area-scan)用的交流電(AC Power)光源用在線性掃描(Line-scan)上, 線性掃描應該選用交流電(DC Power)光源作為輔助。除了交流電的光源閃爍頻率問題外, 另外光源的選擇及使用上還要注意:光源的色溫、光源的均勻度、燈源的生命周期、光源的架設位置等。

        (4)鏡頭的選擇
        就Line-scan Camera 而言,通常只要分辨率大于2048pixels(含)以上, 攝影機廠商便會將接環設計成F-Mount (背焦距離為12mm)。對于2048pixels以上的 Line-scan Camera 來說,采用F-Mount (接環內徑約43mm) 鏡頭較佳, 但 F-mount 規格的鏡頭多設計用于單眼攝影像機用途, 故規格不如C-Mount 及CS-Mount 鏡頭多樣化,同時價格上較高。

        (5)運動控制的種類與特性
        -PLC vs. PC Based。運動控制以PLC起源較早, 而PC-based 的運動控制是近十年的趨勢, 但是早期使用慣PLC的系統設計者很難快速的由PLC轉移到 PC-based 上, 主要的原因是硬件的控制架構及編程的邏輯與接口幾乎完全不同。一套線性掃描的影像系統,它的運動控制究竟是PC-based 還是PLC較為合適?

        PLC 架構本身是通過串行訊號(RS-232或RS-485)下達運動速度位置等指令, 這種架構在作Area-scan 的影像系統搭配上問題不大, 但是一旦應用在Line-scan 的影像系統時, 由于 Line-scan 對于每條 Line 的觸發取像位置要求十分高,需要使用橋接接口的轉換后再將訊號送給影像處理平臺,因此遇到高速取像時訊號遺失的機會便非常高;PC-based 架構是利用運動控制卡送出指令脈沖去下達位置及速度, 并通過編碼器傳回馬達的反饋脈沖,同時可以在行進過程中進行位置比對功能,由于無需經過橋接接口的轉換,因此可讓Line-scan的每條Line的觸發取像同步且正確。

        上一頁 1 2 下一頁

        評論


        相關推薦

        技術專區

        關閉
        主站蜘蛛池模板: 西吉县| 洪泽县| 海宁市| 武平县| 康平县| 安多县| 平定县| 肥东县| 巴南区| 镇康县| 阿勒泰市| 郸城县| 华亭县| 收藏| 寻甸| 平泉县| 迁安市| 达日县| 察雅县| 西林县| 淮南市| 静海县| 陇川县| 修武县| 海盐县| 荔波县| 义马市| 台东市| 揭阳市| 凤山市| 成都市| 五寨县| 西林县| 健康| 建湖县| 卫辉市| 阿拉尔市| 孝义市| 瑞安市| 安阳市| 嘉兴市|