CST多通道频闪线光源的应用及优势收藏

一、引言    机器视觉中的图像采集，一般有线阵和面阵两种方式就当前的应用情况而言，虽然面阵采图的方式较为广泛，但随着机器视觉的大规模普及以及人们对工业流水线速度、精度的要求越来越高，线阵系统以其特有的优势越来越被用户认可，在视觉项目中所占的比例已呈逐年上升之势，尤其在锂电行业检测、印刷缺陷检测、手机盖板质量、屏幕缺陷检测、纺织印染、食品包装等行业。

   通常来说，线阵系统主要应用于外观缺陷检测正因为外观缺陷的多样性，往往需要采用多种角度或结构的线光源进行照明，以便于分次获得特征清晰的优质图片这样一来，势必增加了项目的复杂度并大大提升了视觉系统的成本。

例如：1. 因工位的增加，导致相机、图像采集卡、线扫镜头、计算机的等硬件用量的增加；2. 机构空间增大，安装及操作的复杂性增加，系统稳定性降低    鉴于此，CST公司于2019年初推出了多通道频闪线光源方案，可以在一个工位实现多个工位的综合效果。

该方案通过对检测对象单次图像采集，即可捕捉到各类缺陷特征，同时又能大大降低整体视觉成本和安装空间二、频闪线光方案的原理及特点   CST频闪线光源配合专用的线扫频闪控制器使用当控制器接收到外部触发信号后，控制器会跟随用户触发信号的频率依次触发光源，并以相同频率触发相机拍照。

目前CST-TPS24200B-4T控制器支持4路（或8路）光源信号输出方案时序图如图1所示由时序图可以看出：线扫相机第1+4N（N=0,1,2…）行曝光时，CH1光源导通，其它关闭；第2+4N行曝光时，CH2光源导通，其它关闭；第3+4N行曝光时，CH3光源导通，其它关闭；第4+4N行曝光时，CH4光源导通，其它关闭。

图1 方案时序图方案特点：1.采用超高速光耦，触发响应延迟小于500ns；2.输出通道数量自由选择，满足不同采图场合需要；3.最高可产生100KHz内触发频率；4.外触发信号0-16分频可设；三、视觉应用示例

1. 食品标签表面字符及缺陷检测    食品标签纸表面反光，检测时需要对整卷来料检测标签纸表面字符印刷不良、脏污、碰伤、划伤、压痕等缺陷。

图2 实物图从打光的角度分析：    1）.碰伤、划伤、压痕类缺陷需要观察产品表面的镜面反光才能识别不良一般使用线扫同轴光    2）.而印刷不良、脏污类缺陷应当观察产品表面的漫反射光才能识别不良一般使用线光从侧边照射。

   所以整体的方案，需要两个工位。如下图：

图3 同轴线光（左），低角度线光（右）以往方案主要缺点：1. 视觉硬件成本高；2. 机构安装空间大；如今使用CST频闪线光方案工位：

图4 同轴线光效果（左），低角度线光效果（右）    分析：同样选用同轴线光检测表面压痕，低角度线光检测印刷质量两个光源高速切换并与相机同步，相机获取得到一张看似拉伸的图片最后通过软件抽取奇偶行数据，重新拼接成两张图片，即为同轴线光与线光的效果图片。

此方案的优势就是把多工位集中到一体，节省硬件成本的同时又节约了空间2.饮料瓶表面外观检查

图5 实物图检测要求：1 二维码识别、印刷字符不良2 脏污，碰伤，划伤，压痕检测方案：

图6 CST打光方案

图7 原始图片  

图8 局部放大

图9 光源1效果图

10 光源2效果3. 口罩外观检查    检测要求：污点、异物检测；尺寸测量；鼻梁条有无、缺失、偏位检测；耳带有无、漏焊、长度；

图11 CST打光方案

图12 原始图像效果

图13 光源1效果

图14 光源2效果四、后记    CST多通道频闪线光方案来源于CST技术工程师的工程实践随着机器视觉行业应用越来越广泛，越来越多的疑难杂症相应地催生了各式光源方案只有对行业痛点和客户需求的持续关注，以及对技术的孜孜不倦的专研与创新，方可取得这种突破。

CST技术与研发团队将持续关注客户需求，持续为客户提供优质的技术服务，为机器视觉工程师们制造便利！

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