PC-based架構(gòu)的線掃描影像檢測(cè)系統(tǒng)
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由于Line-scan Camera 每次感光成像都是只有一條線的FOV, 因此必需通過運(yùn)動(dòng)速度下的連續(xù)取像才會(huì)形成面積影像, 也就是說每套線性掃描影像系統(tǒng)它至少是含1軸以上的運(yùn)動(dòng)控制才能取像運(yùn)作。 但是并不是有連續(xù)的運(yùn)動(dòng)就可以取到正確的影像, 通常運(yùn)動(dòng)速度如果跟取像頻率不一致，則取像出來的結(jié)果不是變形就是有些線段數(shù)據(jù)根本沒掃描到, 因此對(duì)于如何取得正確而且等比例的線性掃描影像, 筆者在此提供包括基礎(chǔ)測(cè)試及整合測(cè)試的參考要點(diǎn)。
（1）基礎(chǔ)測(cè)試
PC-based的系統(tǒng)大多通過運(yùn)動(dòng)控制卡控制馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器，因此在運(yùn)動(dòng)控制的基本動(dòng)作上首要確認(rèn)運(yùn)動(dòng)控制卡所發(fā)出的指令脈沖必需要跟編碼器的回饋脈沖調(diào)整一致,。
由于Line-scan Camera 并不像 Area-scan Camera 有較大的感光面積, 因此第一次使用 Line-scan Camera 的使用者都會(huì)對(duì)于幾乎看不到光影成像(特別是把鏡頭裝上去之后)而感到困惑, 進(jìn)而懷疑到底是 Line-scan Camera 沒設(shè)定好還是壞掉了, 有時(shí)甚至懷疑是不是影像卡的問題, 以下是幾個(gè)簡(jiǎn)單的檢查方法。
－將Line-scan Camera 接至影像采集卡, 利用 Line-scan Camera 廠商提供的設(shè)定工具程序, 先確定Camera 設(shè)為內(nèi)同步模式之后再利用影像采集卡的取像工具程序試取像, 取像時(shí)可以不用裝鏡頭而直接將Line-scan Camera 的CCD Sensor 直接面對(duì)燈光, 正常取到像時(shí)可以看到光線的反應(yīng)。
－另一種方式是利用Line-scan Camera 內(nèi)建的測(cè)試影像去測(cè)試。首先必需要使用Camera的設(shè)定工具程序?qū)⑤敵瞿Ｊ礁脑O(shè)定為輸出Test Pattern, 則正常狀況下影像采集卡那端就會(huì)接收到Test Pattern 的影像。
－當(dāng)上述方法皆取不到影像且影像卡的取像工具程序顯示沒有訊號(hào)輸入時(shí), 則有下列幾種可能：Camera 接到影像卡的連接端口設(shè)定錯(cuò)誤, 例如明明接到B接頭卻設(shè)定成A接頭；Line-scan Camera 電源沒接；Camera 的訊號(hào)線有問題, 請(qǐng)換條線試試；Camera 有問題。
－當(dāng)然影像卡壞掉的狀況也不無可能, 但最好是先到系統(tǒng)的硬件管理員下先查看是否是驅(qū)動(dòng)程序沒裝好,或者是驅(qū)動(dòng)裝了但認(rèn)不到卡, 要是連卡都認(rèn)不到時(shí)請(qǐng)換個(gè)PCI插槽或計(jì)算機(jī)試試。
在確定Line-scan Camera 跟影像卡的取像功能正常之后, 接下來的動(dòng)作則是要把Line-scan Camera 架起來至機(jī)臺(tái)的預(yù)定工作距離的位置, 之后把輔助燈源架上去(建議機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)上預(yù)留可以調(diào)整位置及角度的彈性), 確定光源的投射位置可以讓Line-scan Camera 的CCD Sensor 感光(注意線性燈源的方向性應(yīng)與Linear CCD 呈水平), 然后放一張白色紙張?jiān)诖郎y(cè)區(qū)再作一次取像測(cè)試, 這個(gè)動(dòng)作主要是要先確定光源的架設(shè)位置及角度是否正確, 白色紙張可以輔助確認(rèn)光源的均勻度。
確定Line-scan Camera 跟燈源的架設(shè)位置可以取到均勻的影像后, 接下來即可開始結(jié)合運(yùn)動(dòng)控制測(cè)試連續(xù)取像, 這個(gè)動(dòng)作最重要的部份在于而確定Line-scan 的Line Rate跟運(yùn)動(dòng)速度之間的關(guān)系, 過快或過慢的運(yùn)動(dòng)速度都會(huì)造成取出來的影像變形, 因此要確定最佳移動(dòng)速度才可以得到不變形的影像, 如何知道該下多少Command Pulse 是最佳移動(dòng)速度可通過公式計(jì)算出來。
Line-scan 影像卡的取像模式分為WEB及PAGE兩種, 通常Line-scan 取像可以確定水平的FOV, 假若已知待測(cè)體面積，便可使用PAGE模式取像, 但是假若無法預(yù)知待測(cè)體的尺寸面積情況下(例如紡織品, 紙張, 膠卷/底片)則需使用WEB模式取像。
透過上述的整合測(cè)試，可以讓Line-scan系統(tǒng)作正常的取像運(yùn)行, 但是，系統(tǒng)的校調(diào)還是絕對(duì)必需的。 而系統(tǒng)的校調(diào)是可以通過一些輔助工具去完成, 但是要重現(xiàn)最佳的檢測(cè)精度還是必需靠系統(tǒng)設(shè)計(jì)者的重復(fù)驗(yàn)證去決定最佳的校調(diào)順序與方法。(end)
評(píng)論