成像新视界——线阵分时成像系统的特点和应用收藏

   沃德普自动化成立于2014年，是一家专注于机器视觉光源及光源控制器研发、生产与销售的高新技术企业，目前员工过百，研发技术工程师占比34%    沃德普始终坚持为客户提供具有竞争力的成像解决方案、高效的非标定制服务、稳定一致的产品品质，已设苏州、北京办事处及成都、东莞松山湖实验室，辐射全国，旨在为客户提供方便、快捷的本地化服务。

（一）外观缺陷检测难点    产品外观缺陷会直接影响产品质量，检测时，由于产品缺陷种类繁多且干扰因素众多，导致外观检测一直是机器视觉检测中的难点，原因如下：    1、外观检测多样化和非标化：对光源、控制器等硬件要求和配合变得复杂。

   2、对算法要求高：图像一致性、缺陷方向、背景干扰大等问题，也很难掌握    3、过多检测工序：一方面，让设备检测工序变复杂及成本变高另一方面，设备厂商对设备空间要求高    沃德普致力于解决客户成像难点，盘古成像系统不仅能减少设备空间、节省成本，还大幅度提升检测效率。

（二）分时成像技术

   对于不同检测要求，需要针对各自特征，使用不同外形、角度、光谱的光源才能更好凸显图像特征，例如：手机玻璃盖板检测表面凹凸点、脏污缺陷，表面划伤缺陷，常规方案需要不同光源、多个工位，采用多组相机镜头及工控设备检测，庞大的设备检测线，导致了对设备的空间要求大及高成本。

图（1）为产品外观检测多工位示意图    沃德普本次介绍的是分时成像技术，分为单线分时成像技术和“盘古”成像技术，其特点为：可将多个工位整合为一个工位，并且在一部相机下，呈现出多幅特征鲜明的图像无需考虑因产品位置不一样，导致需重新定位标定等问题。

对于多类型产品检测，其运算速度、设备空间和检测成本，都有着巨大优势    目前，分时成像技术主要应用在3C、PCB、锂电、印刷、布匹、膜材等行业检测中。

（三）单线分时成像技术1. 单线分时成像技术工作流程    由编码器给出信号，高速恒流逻辑控制器接收到信号后，给光源控制器和单线线扫描相机，高速且循环逐次地切换输出1-4组信号，PC端处理软件对相机采集的不同信号对应的不同图像，进行抽取和拼接，最后形成对应光源对应的不同图像。

   以三个光源分时成像为例，分别为一个明场和两个暗场的照明方式将图像放大，如图（4）会看出明暗相间的像素，即1、4、7行为明像素，2、5、8行，3、6、9行为暗像素，以此类推通过软件分别对这三个光源对应的图像进行抽取，再进行拼接，最终得出图（5）三幅独立的图像。

2. 单线分时成像技术特性    1、品牌多样化：支持多种相机品牌，单线线扫描相机即可    2、分辨率多样化：支持常见2K/4K/8K/16K/32K检测，满足不同场景应用需求    3、通道多样化：最多支持6路光源进行高速分时切换，可根据不同应用需求布置光源。

   其缺点为由于使用单线线扫相机，在高速检测时，对光源亮度要求较高系统时序控制由光源控制器实现，需对采集的图像进行抽取和重新拼接，但需各自算法足够稳定，保证图像不会丢失    单线分时技术用于卷料检测，膜材外观检测，布匹、LCD、OLED大屏外观检测，及印刷行业检测等。

3. 高速恒流逻辑控制器PHCL系列    为了匹配分时频闪系统，要求光源控制器能快速响应切换速度，防止出现前面光源还未关断，后面光源就亮起，或匹配不上行频的情况发生，导致图像失去真实性    PHCL系列控制器图（6），可用于单线分时频闪系统中，控制器集成了三种逻辑输出功能，可控制相机与光源高速切换采图。

该控制器采用恒流控制模式，响应时间<1us，单路支持5A电流输出，总功率600W，频闪发光时间可精确至1us调节，可满足不同应用场景需求

（四）、“盘古”分时成像技术1. 盘古分时成像技术工作流程    区别于单线分时检测方式，盘古分时频闪检测流程：由编码器给信号，相机接收信号后给出循环的2-4组信号，使光源控制器支持高速频闪切换光源的亮灭，在相机端同步对图像进行拆分，同时实时给出几幅独立图像。

2. 盘古分时成像技术的特点    1、可以支持1-4种光源同时检测，简化应用系统结构，大幅降低系统成本；    2、采用TDI 技术，4线每盏灯，共16线，响应好，可在高行频下确保清晰的成像；    3、控制时序直接由相机完成，控制精度高，图像稳定；

   4、可实时呈现拼接好的图像，无需PC端算法再进行抽取和拼接，效率高，可靠性好；    5、速度快，最高可响应50khz的触发频率，触发延时<1us    同样盘古也有它的不足，在于现阶段相机支持8k分辨率，无法满足所有应用需求。

沃德普明年即将推出16K分时、彩色分时成像技术，可覆盖大幅面检测、印刷测、PCB检测等3. 盘古分时成像技术应用    目前盘古分时频闪方案，由于采用TDI技术，相机感光更好已成功应用在3C笔记本键盘外观检测，玻璃盖板外观检测，以及锂电外观检测中。

镜面材质物体暗场照明及产品高速检测，相机无法很好的接收光线，因此对相机感光、镜头通光量、光源亮度有较高要求，这种情况可以选用“盘古”成像方案

版权声明：本文内容由网络用户投稿，版权归原作者所有，本站不拥有其著作权，亦不承担相应法律责任。如果您发现本站中有涉嫌抄袭或描述失实的内容，请联系我们jiasou666@gmail.com 处理，核实后本网站将在24小时内删除侵权内容。