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【工控】线扫相机小结

背景简介

我目前接触到的线扫相机有两种形式:

无采集卡,数据通过网线传输。
配备采集卡,使用PCIe接口。

第一种形式的数据通过网线传输,速度较慢,因此扫描和生成图像的速度都较慢,参数设置主要集中在相机本身。第二种形式的相机配备采集卡,通常速度更快,但由于相机和采集卡都需要配置,操作相对复杂。

在采集卡中,我遇到过两种连接方式:光口和Camera Link。这两种方式的速度更快,但由于需要配置卡和相机,容易出现配置混乱的情况。这次,我以海康的光口相机为例,介绍一些实际应用中的经验(实战为主,理解不一定正确,请各位斧正!)

基础描述

与面阵相机不同,线扫相机每次只能捕捉一行像素,因此需要移动多次扫描,才能构成完整的一帧图像。线扫相机通常配备编码器,实时反馈被观察物体或相机的移动情况。物体的移动会触发编码器发出脉冲,每个脉冲都会触发相机拍摄一行像素的图像。随着物体继续运动,编码器发出更多的脉冲,线扫相机会生成多行像素的图像,最终形成完整的一帧图像。

上面这对话设计到很多的概念,我们根据海康的一款光口相机,一个个的讲。

关于图像的畸变。

线扫相机经常会遇到,图片被拉长或者压瘪, 如何避免这种情况呢?
首先,一个脉冲的触发,意味着物体移动了相应的距离(物体移动触发编码器旋转产生脉冲)。
如果一个脉冲对应距离的大小和一个像素的高度相等,那么图片就会显示正常,会被被拉长或者压瘪

由于一个脉冲对应的距离通常不可能恰好等于一个像素的高度,线扫相机会提供一个分频器(Frequency Divider)。分频器通常设置编码器为信号源,对编码器的脉冲信号进行分配,以确保一个脉冲对应的移动距离与一个像素的高度相等,从而生成正常比例的图像。
在这里插入图片描述
这里我设置了100的分频,图像几乎就是正常的了。(ps: 这里我设置的是相机的参数,而非采集卡的参数,后面会详细介绍。)

帧扫描,行扫描,帧触发,行触发

首先要意识到,扫描和触发是不同的概念。网络上介绍触发的很多,但是没有谈及到扫描这个概念。
在海康的相机配置中这些 ‘概念’ 就有对应的配置,如果不能分清楚这些概念,就会在繁杂的配置中迷失。
采集卡的配置界面

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